Project detail

Vývoj a komplexní hodnocení nové injekčně aplikovatelné, resorbovatelné, porézní kostní náhrady s řízeným uvolňováním antimikrobiálních látek

Duration: 01.05.2018 — 31.12.2021

On the project

Řešení kostních defektů nebývá vždy snadným léčebným postupem, obzvláště v terénu osteomyelitidy nebo v místě kloubních náhrad na podkladě otěrového granulomu. V těchto případech vzniká „mrtvý prostor“, který nejenže v daném místě oslabuje kost s rizikem vzniku zlomeniny, ale také bývá místem vhodným k vytvoření nebo exacerbaci osteomyelitidy. V předloženém projektu nově použijeme resobovatelný, injekčně aplikovatelný, samotuhnoucí materiál náhrady kostní tkáně složený z fosforečnanu vápenatého, termocitlivého tixotropního kopolymeru a krátkých biodegradabilních nanovláken zlepšující reologii a tažnost osteoindukčního cementu. Výhodou tohoto cementu je možnost výběru porozity, umožňující fixaci implantátů a volbu náhrady kostní tkáně podle typu a lokalizace kostního defektu v organizmu. Tento porézní cement bude navíc sycen antibiotiky a testován in-vitro, ex-vivo i in-vivo na zvířecích modelech pro léčbu nebo prevenci osteomyelitidy. Očekává se, že během hojení bude bioaktivní cement resorbován a postupně přestaven novou kostí.

Description in English
Solution of bone defects is not always easy medical procedure, especially in the field of osteomyelitis, or near joint replacements on the surface of the attritor granuloma. In these cases, the "dead space" occurs, which not only locally weakens the bone with the risk of fracture, but as well becomes a suitable place to form or exacerbate osteomyelitis. In the present project we will newly utilize resorbable, injectable self-hardening bone substitute material consisting of calcium phosphate, thermosensitive thixotropic copolymer and short biodegradable nanofibers improving rheology and ductility of osteoinductive cement. The advantage of this cement is the choice of porosity enabling fixation of the implants and the selection of bone substitute according to the type and location of bone defect in the body. This porous cement will be saturated with antibiotics and tested in-vitro, ex-vivo and in-vivo on animal models for the treatment or prevention of osteomyelitis. The bioactive cement is expected to resorb within the healing process along with gradual remodelling by new bone.

Keywords
injektabilní kostní cement; infikované kostní defekty; osteomyelitida; osteointegrace

Key words in English
injectable bone cement; infected bone defects; osteomyelitis; osteointegration

Mark

NV18-05-00379

Default language

Czech

People responsible

Vojtová Lucy, doc. Ing., Ph.D.
- principal person responsible (2018-05-01 - 2021-12-31)

Units

Advanced Polymers and Composites
- (2018-05-01 - 2021-12-31)

Funding resources

Ministerstvo zdravotnictví ČR - Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu a vývoje na léta 2015 – 2022
- whole funder (2018-05-07 - 2022-06-30)

Results

VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; VALOVÁ, K.; ZBONČÁK, M.; TRUNEC, M.; ČÁSTKOVÁ, K.; KRTIČKA, M.; PAVLIŇÁKOVÁ, V.; POLÁČEK, P.; DZUROV, M.; LUKÁŠOVÁ, V.; RAMPICHOVÁ, M.; SUCHÝ, T.; SEDLÁČEK, R.; GINEBRA, M.; MONTUFAR JIMENEZ, E. The Effect of the Thermosensitive Biodegradable PLGA–PEG–PLGA Copolymer on the Rheological, Structural and Mechanical Properties of Thixotropic Self-Hardening Tricalcium Phosphate Cement. International Journal of Molecular Sciences, 2019, vol. 20, no. 2, p. 1-21. ISSN: 1422-0067.
Detail

ŽÍDEK, J.; MICHLOVSKÁ, L.; BRTNÍKOVÁ, J.; VOJTOVÁ, L. Deformace hybridních fyzikálně-kovalentních hydrogelů zesítěných pomocí modrého světla. Biomateriály a jejich povrchy XII. Praha: české vysoké učení technické v Praze, 2019. s. 37-37. ISBN: 978-80-01-06625-6.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; KOČIOVÁ, S.; BÁBOR, P.; DIVIŠ, P. Thixotropic polymer-phosphate bone filler modified with antibacterial selenium nanoparticles. Biomateriály a jejich povrchy XI. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2018. p. 75-76. ISBN: 978-80-01-06471-9.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; ČÁSTKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. Thixotropic polymer-composite bone cement. 7th Meeting on Chemistry and Life 2018. Book of abstracts. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2018. p. 150 ( p.)ISBN: 978-80-214-5488-0.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; KOČIOVÁ, S.; BÁBOR, P.; DIVIŠ, P.; POLÁČEK, P.; VOJTOVÁ, L. The Effect Of Antibacterial Selenium Nanoparticles On The Properties Of Polymer-Phosphate Bone Fillers. 7th Meeting on Chemistry and Life 2018. Book of abstracts. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, Purkyňova 464/118, 612 00 Brno, 2018. p. 136-136. ISBN: 978-80-214-5488-0.
Detail

VOJTOVÁ, L.; GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; BRTNÍKOVÁ, J.; ŠMERKOVÁ, K.; KOČIOVÁ, S.; VALOVÁ, K.; DIVIŠ, P.; RAMPICHOVÁ, M.; ADAM, V. Nepředvídatelné vlastnosti antibakteriálního kostního lepidla. Biomateriály a jejich povrchy XI. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2018. s. 11-12. ISBN: 978-80-01-06471-9.
Detail

DORAZILOVÁ J.; VALOVÁ K.; KACVINSKÁ K.; PAVLIŇÁKOVÁ V.; MICHLOVSKÁ L., VOJTOVÁ L. Využití polymeru na bázi pyrokatecholu k funkcionalizaci biomateriálů. XI. mezinárodní konference Bioimplantologie 2019, SBORNÍK ABSTRAKT. Brno: MSD, spol. s.r.o., 2019. s. 33-33. ISBN: 978-80-7392-307-5.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; BRTNÍKOVÁ, J.; KRTIČKA, M.; POLÁČEK, P.; ČÁSTKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. Bioresorbovatelný polymer-kompozitní kostní cement modifikovaný dopaminem: syntéza, charakterizace a ex-vivo hodnocení. Květinův den - mezioborový seminář mladých farmakologů a toxikologů. Brno: Tribun EU, 2019. s. 21-21. ISBN: 978-80-263-1469-1.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; ČÁSTKOVÁ, K.; POLÁČEK, P.; VOJTOVÁ, L. The effect of thermoresponsive smart hydrogel on the rheological properties of injectable calcium phosphate bone cement for mini-invasive surgery. Czech chemical society symposium series. Praha: Czech Chemical Society, 2019. p. 42-42. ISSN: 2336-7202.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; KOPEL, P.; ADAM, V.; VOJTOVÁ, L. Vliv bioaktivních aditiv na reologické vlastnosti kostního polymer-fosfátového cementu. XI. Mezinárodní konference Bioimplantologie 2019. Brno: MSD, spol. s.r.o., 2019. s. 31-31. ISBN: 978-80-7392-307-5.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; BRTNÍKOVÁ, J.; KRTIČKA, M.; POLÁČEK, P.; ČÁSTKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. ”Mussel-inspired” biomimetic polymer-composite bone cement for fracture fixations: Synthesis, characterization and ex-vivo evaluation. eCM Periodical. eCM Meeting Abstracts, 2019. p. 8-8. ISSN: 2522-235X.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; KOČIOVÁ, S.; ŠMERKOVÁ, K.; DIVIŠ, P.; POLÁČEK, P.; VOJTOVÁ, L. Antibakteriální kompozitní kostní cement modifikovaný biogenními nanočásticemi. XI. mezinárodní konference BIOIMPLANTOLOGIE 2019. Brno: MSD, spol. s r.o., 2019. s. 26-26. ISBN: 978-80-7392-307-5.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; KOČIOVÁ, S.; BÁBOR, P.; DIVIŠ, P.; VOJTOVÁ, L. Antibacterial polymer-phosphate bone cement targeted on the osteomyelitis treatment. Czech Chemical Society Symposium Series 17 (1) XIX. Interdisciplinary Meeting of Young Biologists, Biochemists and Chemists. Czech chemical society symposium series. Praha: Czech Chemical Society, 2019. p. 11-11. ISSN: 2336-7202.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; KOČIOVÁ, S.; ŠMERKOVÁ, K.; DIVIŠ, P.; POLÁČEK, P.; VOJTOVÁ, L. Vliv přídavku biogenních nanočástic na vlastnosti polymer-fosfátového kostního cementu. Květinův den Mezioborový seminář mladých farmakologů a toxikologů. Brno: Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, 2019. s. 8-8. ISBN: 978-80-263-1469-1.
Detail

GRÉZLOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; KOČIOVÁ, S.; BÁBOR, P.; DIVIŠ, P.; VOJTOVÁ, L. Antibacterial Selenium Nanoparticles and their Effect on Properties of Polymer-Phosphate Bone Cement. eCM Periodical. eCM Periodical, 2019. p. 26-26. ISSN: 2522-235X.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; DZUROV, M.; VALOVÁ, K.; GRÉZLOVÁ, V.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; ZIKMUND, T.; KAISER, J.; ŽÍDEK, J.; LYSÁKOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; BUZGO, M.; RAMPICHOVÁ, M.; VOJTOVÁ, L. Vliv způsobu přípravy a přídavek biodegradabilního polymerního aditiva na morfologii kompozitních kostních cementů. Biomateriály a jejich povrchy XII. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2019. s. 56-56. ISBN: 978-80-01-06625-6.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; VALOVÁ, K.; GRÉZLOVÁ, V.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; ZIKMUND, T.; KAISER, J.; ŽÍDEK, J.; LYSÁKOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; LUKÁŠOVÁ, V.; RAMPICHOVÁ, M.; SUCHÝ, T.; SEDLÁČEK, R.; VOJTOVÁ, L. Vliv porozity a polymerních aditiv na morfologii, biodegradaci a biokompatibilitu kompozitních kostních cementů. XI. mezinárodní konference Bioimplantologie 2019. MUDr. Barbara Kodešová, doc. MUDr. Daniel Lysák Ph.D., doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. Brno: MSD, spol. s.r.o., 2019. s. 36-36. ISBN: 978-80-7392-307-5.
Detail

SUCHÝ, T.; SEDLÁČEK, R.; VOJTOVÁ, L.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; LYSÁKOVÁ, K.; VALOVÁ, K.; GRÉZLOVÁ, V. Akcelerovaná degradace kostního cementu na bázi kopolymeru PLGA-PEG-PLGA a kalcium fosfátu. XI. mezinárodní konference Bioimplantologie 2019. Brno: MSD spol., 2019. s. 55-55. ISBN: 978-80-7392-307-5.
Detail

VALOVÁ, K.; MICHLOVSKÁ, L.; ČÁSTKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. The effect of thermosensitive copolymer addition on rheological properties of calcium phosphates bone paste. Biomateriály a jejich povrchy XI. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2018. p. 91-92. ISBN: 978-80-01-06471-9.
Detail

Link