Dostanou se nám skutečně pod kůži?

Tisíce let člověk sní o věčném zdraví či přímo nesmrtelnosti. Jenže nejčastějšími bolestmi jsou úrazy zlomeniny a popáleniny. Takže jaká řešení připravuje bionika s dalšími vědními obory pro takto poraněné?  

Když se poláme mraveneček z dětské a tudíž infantilní říkanky, dostane prášek cukru, a pokud marod není, jak doktor předpokládal, do rána jako rys, tak mu prostě kolega zafouká na bolístku, pohladí ho po čele a hned je zástupce blanokřídlých v pořádku a ráno skáče z postele. A takový nezmar, ten se má úplně luxusně. Tnete do něj, že kus ho upadne. Rozšmelcujte ho a všechny kousky dorostou v nového nezmara.

Člověk to má těžší, nemoci či úrazy, které si přivodí, mu nenávratně mění tělo a ztěžují mu život nebo mu jej rovnou berou. V dnešní době vědecké výzkumy dávají člověku naději, že v budoucnosti se uzdraví i z těžkých i smrtelných, chorob, slibují dokonalé nahrazení poraněných rukou, nohou, nemocného srdce, prodloužení života, dlouhé mládí - ta naděje má několik jmen genetika, nanomedicína, bionika, bioinženýrství…

Jenže chceme být například kyborgy? No, mít v očích kamery a fotit si mrknutím oka a hned fotky posílat na comp – nebylo by to krásné? Bylo! Mít v uchu Babelfish – čili překladač ze všech jazyků o jé to bych brala moc a moc. Mít v mozku čip a vše si pamatovat? Ne, to opravdu ne – naštěstí to co nás potká špatné, léty paměť nějak vymaže nebo „ohladí“. Navíc to už by lidi byly úplně ovladatelné loutky a to mám raději svoji nedokonalost.

Babelfish se stavá skutečností

Materiály na kosti a kůži

První kostní implantát si člověk vnořil do těla podle objeveného a vědecky ověřeného nálezu v neolitu. Jedná se o zlatou destičku, která nahrazovala čelní kost a byla nalezena v Peru. Kostními implantáty se zabývala arabská medicína před tisícem let a před pěti sty lety Aztékové. Používali hlavně biologické materiály a zlato.

Současný materiál používaný na výrobu různých implantátů - například kostí, kloubů, šlach…, ale i protéz, musí mít důležitou vlastnost - biologickou snášenlivost se živou tkání a to splňují některé ušlechtilé kovy a jejich slitiny (titan) a hlavně nově vyvíjené materiály jako jsou polymerní látky, biokeramika, uhlíková vlákna… Představme si některé:

Uhlíková vlákna byla poprvé vypěstována kolem roku 1940, rozkladem metanu, propanu a etylenu při 1200°C na křemenných podložkách. Uplatní se při tvorbě kostí i nových šlach.

Ještě dokonalejším biokompatibilním materiálem pro výrobu implantátů je monolitický skelný uhlík (glassy carbon), o kterém se dá říci, že je pro kapaliny a plyny téměř absolutně nepropustný. Vyrábí se pyrolýzou termosetových polymerů. Karbonizace je prováděna při 800 - 1200°C.

Biokeramika neboli keramika biotolerantní se dělí podle působní materiálu na živou tkáň na:

-inertní - to je např. korundová biokeramika nebo na bázi oxidu zirkoničitého,

-resorbovatelnou - na bázi vápenatých solí, například fosforečnanů, uhličitanů nebo síranů (tu organismus vstřebává),

-bioaktivní (na ni organizmus reaguje, jako na živou tkáň) - bioaktivní skla, bioaktivní sklokeramika nebo bioaktivní kompozity. Povrchově aktivní skla vyvinul v 70. letech 20.století L.L.Henche - ta se mohou chemicky vázat jak na kostní tak i na měkkou tkáň.

V současnosti bioaktivní keramiku vyrábí řada firem nejznámější jsou - japonská sklokeramika Cerabone A/W, německý Ilmaplant a český BAS-O a PORESORB-TCP od firmy Lasak.

Bioinženýři pracují na vývoji téměř všech lidských orgánů, zatím snaze vědců vytvořit její opravdu zcela umělou variantu odolává kůže. Ono v tomto případě technika naráží na jeden velmi zásadní problém a to je imunologie - díky ní člověk přijme jen svoji kůži a žádnou jinou. Dosavadní umělé kůže jsou jen dočasnými náhražkami, než se vlastní pokožka zregeneruje. Výrobní postupy kožní náhrady jsou různé, ale všechny musejí používat pacientovy keratinocyty, které vytvoří epidermis a také nějaké náhradní kožní struktury - to mohou být různé síťované kolageny (hlavně telecí nebo žraločí) vytvořené v laboratoři. Samotná náhradní kůže, která se implantuje pacientovi, se vyrobí tak, že se kožní struktura s keratinocyty navrství na silikonovou fólii. Další možný způsob je, že se fibroplasty pacienta osází na tenkou fólii z trojrozměrné houby vytvořené z kyseliny hyaluronové.

Příště se podívám na kůži trochu jinak, ne pod ní, kde už řada lidí i zvířat má různé čipy, ale opravdu futuristicky.