Važan doprinos FKIT-a znanstvenoj prepoznatljivosti Hrvatske u svijetu
Istraživačka skupina Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu koju čine prof. dr. sc. Hrvoje Ivanković, prof. dr. sc. Marica Ivanković, doc. dr. sc. Anamarija Rogina, dr. sc. Dajana Milovac Lerga, dr. sc. Leonard Bauer, dr. sc. Antonia Ressler, mag. ing. cheming. Andrea Lončarević, mag. chem. Luka Dornjak i mag. ing. cheming. Marina Monika Marić, dosad je objavila 40 znanstvenih radova iz području biomaterijala i tkivnog inženjerstva
Na Fakultetu kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilištu u Zagrebu skupina znanstvenika sa Zavoda za anorgansku kemijsku tehnologiju i nemetale i Zavoda za fizikalnu kemiju već se dugi niz godina bavi razvojem biomaterijala, posebice hidroksiapatitne keramike, polimernih hidrogelova i kompozita, za primjene u inženjerstvu koštanog tkiva i kontroliranoj dostavi lijekova.
Voditelji istraživačke skupine, prof. dr. sc. Hrvoje Ivanković i prof. dr. sc. Marica Ivanković, su još 2005 godine započeli svoja pionirska istraživanja u području tkivnog inženjerstva, sintezom poroznog hidroksiapatita iz sipine kosti, jeftinog i lako dostupnog prirodnog materijala.
Što je tkivno inženjerstvo ukratko objašnjava prof. dr. sc. Hrvoje Ivanković:
– Tkivno inženjerstvo je brzorastuće područje istraživanja usmjereno na razvoj bioaktivnih nosača za rast stanica i stvaranje novog tkiva. Idealni nosači visoko su porozni materijali s međusobno povezanim porama, koji omogućuju stvaranje krvnih žila, te prijenos hranjivih tvari, kisika i metaboličkog otpada. Površinska svojstva nosača moraju biti pogodna za prianjanje, umnažanje i diferencijaciju stanica. Nosač mora imati i odgovarajuća mehanička svojstva te se postupno resorbirati kontroliranom brzinom razgradnje, koja odgovara stvaranju novog tkiva.
SPOJ ZNANJA I ISKUSTVA IZ RAZLIČITIH ZNANSTVENIH PODRUČJA
Profesor Ivanković trenutno je voditelj projekta naslovljenog „Biorazgradive 3D-tiskane strukture za augmentaciju kosti“ (bIDEAS) koji se provodi u suradnji s tvrtkama TOPOMATIKA d.o.o. i IZIT d.o.o., a usmjeren je na razvoj biorazgradljivih i bioaktivnih implantata za augmentaciju (nadogradnju) koštanog grebena te njihovu izradu i oblikovanje 3D tiskanjem, kao alternative inertnim titanijskim mrežicama. Projekt je financiran iz Europskog strukturnog i investicijskog fonda u sklopu Poziva “Jačanje kapaciteta za istraživanje, razvoj i inovacije”, a ukupna vrijednost projekta je 940.089,25 EUR. Projekt kombinira znanja i iskustva iz različitih znanstvenih područja uključujući: kemiju i inženjerstvo materijala, kemijsko inženjerstvo, strojarstvo, staničnu biologiju i kirurgiju, a koja su neophodna za razvoj i validaciju novih biomedicinskih materijala.
Primjenu biomaterijala u stomatologiji pri liječenju parodonta objašnjava doc. dr. sc. Anamarija Rogina:
– Unatoč napretku u preventivnoj stomatologiji, djelomična ili potpuna bezubost npr. i dalje je veliki javnozdravstveni problem u cijelom svijetu. Dugotrajna bezubost rezultira znatnim gubitkom čeljusne kosti, što je jedan od najvećih problema s kojima se suočavaju stručnjaci u dentalnoj implantologiji. Dosadašnji tretmani liječenja parodonta primjenjuju različite inertne strukture poput titanijske mrežice koja je široko dostupna u kliničkoj primjeni zbog smanjenje imunološke reakcije pacijenta i mehaničke otpornosti. Međutim, glavni nedostatak titanijskih implantata je potreba za sekundarnim kirurškim zahvatom, radi uklanjanja implantata, pri čemu se javlja rizik od infekcije .
Ugradnja biomaterijala, u ovome slučaju kompozita na temelju hidroksiapatita i biorazgradljivoga polimera polilaktida, ne zahtijeva sekundarni operativni postupak, jer se tijekom vremena takav implantat resorbira u organizmu, dodaje dr. sc. Dajana Milovac Lerga.
– Biorazgradljivi materijali preuzimaju dio opterećenja i štite okolnu kost od naprezanja, što pospješuje opravak kosti, kompatibilni su s radiološkim pretragama, skraćuju vrijeme oporavka i značajno smanjuju troškove cjelokupnog postupka. Također, implantat od materijala na temelju biorazgradljivoga polimera i hidroksiapatita ima veću biokompatibilnost u odnosu na titanijsku mrežicu te ne otpušta toksične produkte tijekom svoje razgradnje, pojašnjava dr. sc. Dajana Milovac Lerga.
– Osim razvoja biomaterijala istraživanje projekta bIDEAS usmjereno je na prilagodbu tehnologije 3D tiska za izradu i oblikovanje biorazgradljivih implantata koji odgovaraju svakom pojedinom pacijentu, a kojima se može lako rukovati u kliničkom okruženju, dodaje dr. sc. Leonard Bauer.
OSNOVAN SPECIJALIZIRANI LABORATORIJ
Istraživačka skupina koju čine prof. dr. sc. Hrvoje Ivanković, prof. dr. sc. Marica Ivanković, doc. dr. sc. Anamarija Rogina, dr. sc. Dajana Milovac Lerga, dr. sc. Leonard Bauer, dr. sc. Antonia Ressler, mag. ing. cheming. Andrea Lončarević, mag. chem. Luka Dornjak i mag. ing. cheming. Marina Monika Marić, do sada je objavila 40 znanstvenih radova iz području biomaterijala i tkivnog inženjerstva, u prestižnim međunarodnim časopisima, u okviru tri nacionalna projekta, četiri bilateralna, te već spomenuti projekt bIDEAS financiran iz Europskih strukturnih i investicijskih fondova.
Njihov znanstveni doprinos je prepoznat i nagrađen s tri Državne nagrade za znanost i tri nagrade „Za žene u znanosti“. Ostvaruju vrlo kvalitetne suradnje sa znanstvenicima drugih institucija među kojima se najviše ističe osamnaestogodišnja suradnja s prof. Gloriom Gallego Ferrer s Politehničkog sveučilišta u Valenciji, Centar za biomaterijale i tkivno inženjerstvo, Valencija, Španjolska, gdje su se mlađi suradnici znanstveno usavršavali u svrhu biološke validacije materijala.
Izvrsna suradnja uspostavljena je i s istraživačkom skupinom izv. prof. dr. sc. Inge Urlić, iz Zavoda za molekularnu biologiju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, a koja je usmjerena na validaciju biomaterijala kao nosača lijeka.
Dugogodišnji istraživački rad skupine i sva dosad prikupljena znanja i iskustva u polju biomaterijala rezultirala su osnivanjem Laboratorija za biomaterijale i tkivno inženjerstvo (LABTI), a vrijedna istraživačka oprema većinskim dijelom je nabavljena sredstvima projekta bIDEAS.
Za opremanje laboratorija korištena su i sredstva HRZZ istraživačkog projekta „Razvoj biokompatibilnih materijala na temelju hidroksiapatita za primjene u inženjerstvu koštanog tkiva“ (2017-2021) voditelja prof. dr. sc. Hrvoja Ivankovića, te sredstva HRZZ uspostavnog istraživačkog projekta “Pametni sustavi za dostavu lijeka pri liječenju tumora kosti” (2021-2026), voditeljice doc. dr. sc. Anamarije Rogine.
– Laboratorij njeguje interdisciplinarna istraživanja koja su preduvjet za razvoj materijala za biomedicinsku primjenu, a djelatnost Laboratorija obuhvaća sintezu, fizikalno-kemijsku i biološku karakterizaciju funkcionalnih bioaktivnih materijala za primjene u regenerativnoj medicini, ortopediji i personaliziranim medicinskim tretmanima, pojašnjava za Universitas. voditeljica Laboratorija prof. dr. sc. Marica Ivanković.
Profesor Hrvoje Ivanković na kraju našeg posjeta FKIT-u, koji se nedavno vratio u obnovljenu zgradu na Marulićevu trgu, gdje smo obavili i prigodni foto session istraživača iz projekta bIDEAS, naglašava kako vjeruje da će Laboratorij za biomaterijale i tkivno inženjerstvo dodatno pridonijeti prepoznatljivosti Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije, ali i povećanju kompetentnosti drugih istraživačko-razvojnih projekata, te unapređenju nastave, osobito na diplomskoj i doktorskoj razini.
