Ve zdravotnictví mají polymerní gely a hydrogely rozsáhlou řadu možných využití, například při ošetřování ran, přenosu léčiv, léčbě kostí, kůže a dutiny ústní.
Vědecký tým docentky Nabanity Saha z Centra polymerních systémů (CPS) Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně se již od roku 2007 zaměřuje na výzkum a vývoj nových gelových a hydrogelových biomateriálů. V tomto výzkumném týmu pracují společně vědci z České republiky, Indie, Číny a Mongolska (obr. 1). Pod vedením doc. Nabanity Saha tato mezinárodní výzkumná skupina vyvinula řadu nových gelových a hydrogelových biomateriálů, které představují trojrozměrnou polymerní síť obsahující až 99 % kapalného média. Vnitřní struktura sítě gelu a hydrogelu může vzniknout jak fyzikálními, tak i chemickými vazbami a zůstává beze změny v kapalném okolním prostředí. Výsledkem dosavadního výzkumu jsou tři druhy inovativních polymerních gelů a dva druhy hydrogelů, jež nabízejí velmi zajímavé uplatnění ve zdravotnictví nejen z výrobního, ale i z uživatelského hlediska. Všechny tyto gely a hydrogely jsou připraveny z přírodních materiálů, biopolymerů a/nebo biologicky odbouratelných polymerů. Polymerní gely, jako jsou mumio gel (MG), gel se solí z Mrtvého moře (DSS) a dentální gel (DG), jsou považovány za jistý druh kosmetických gelů s léčivým účinkem. MG a DG jsou již zapsány na Úřadu průmyslového vlastnictví ČR formou užitného vzoru a nyní je v procesu přípravy užitný vzor na DSS gel. MG je také zveřejněn v mezinárodní Smlouvě o patentové spolupráci (PTC). Mumio gel První typ kosmetického gelu má chladivé a uklidňující účinky. Dále má prokazatelně analgetické, protizánětlivé, antimikrobiální a hojivé účinky, a to nejen při jeho doporučeném použití na pokožce, ale po absorpci účinných látek se projevují tyto příznivé účinky i na dalších částech těla. Gel je složený z mumia (široce používaná látka tradiční medicíny), kyseliny polyakrylové, trietanolaminu, soli kyseliny salicylové, aromatických, změkčujících, konzervačních a analgetických látek i vody. Tento gel výrazně regeneruje pokožku a je velmi dobře snášen alergiky. Gel se solí z Mrtvého moře DSS gel je také považován za kosmetický gel s léčivými účinky na kůži díky obsahu soli z Mrtvého moře. DSS gel se připravuje z přírodních látek, jako jsou např.: guaranová guma, sůl z Mrtvého moře, tymol, rakytníkový, tymiánový a citronový olej. Lékařský výzkum a řada studií prokázaly účinnost DSS minerálů v léčbě a prevenci různých onemocnění, jako jsou lupénka, akné a revmatismus. Dentální gel Podobně jako MG a DSS gel, dentální polymerní gel je připraven za použití pouze přírodních látek. Dentální gel vykazuje antibakteriální a hojivé účinky, které jsou užitečné pro místní léčbu, pro podpůrné, primární i sekundární ošetření zánětů a ran v dutině ústní, jak u lidských pacientů, tak i u zvířat. Tento gel je složen z látek, jako jsou např. beta- -glukan, agar, mumio, xylitol, glycerín a hřebíčkový/tymiánový/myrhový olej. Hydrogelové biomateriály Vyvinuty byly i nové biomateriály ve formě hydrogelu, jmenovitě hydrogel pro krytí ran a hydrogel pro přenos léčiv. Oba uvedené hydrogely jsou úspěšně patentovány. Hydrogel připravený pro přenos léčiv byl také publikován v mezinárodní Smlouvě o patentové spolupráci (PTC). Hydrogelové krytí na rány skládající se z polyvinylpyrolidonu (PVP), karboxymetylcelulózy (CMC), polyetyleneglykolu (PEG) je označeno jako PVP- -CMC hydrogel (bez antibakteriálního činidla) a PVP-CMC-BA hydrogel (přidání kyseliny borité – antibakteriální a antifungální činidlo). Je velmi flexibilní pro možnost přidání volitelného druhu léčiva nebo antimikrobiální látky pro transdermální přenos léčiv, jakož i cílené řízení léčby ran za minimálního rizika infekce. Tyto hydrogely jsou velmi vhodné pro suché až nízko sekretující rány, poskytují ráně vlhké prostředí, které je ideální k její léčbě. Podobně byl další typ hydrogelů připraven za použití želatiny, alginátu sodného, chloridu sodného, polyetylenglykolu, glycerolu, nanovláken polyvinylalkoholu a vody a je označen jako hydrogel G-SA a G-SA- -SB (je-li přidán rakytníkový olej). Tyto inovativní biomateriály jsou připraveny bez použití chemických síťovacích činidel. Rozdíly v konstrukci vnitřního síťování jsou viditelné na obr. 2 a 3. Zajímavé vlastnosti hydrogelů Hydrogel pro léčbu ran (PVP-CMC a PVP-CMC-BA): snadná metoda přípravy, poskytuje příjemné chladivé pocity 5–6 hodin, je superabsorpční, transparentní a fl exibilní, snadno vyměnitelný, netoxický a biokompatibilní, obsahuje kyselinu boritou (BA) s vynikajícími antibakteriálními vlastnostmi, skladuje se při 5±2 ºC, je stabilní 180 dní. Hydrogel pro transdermální přenos léčiv (G-SA a G-SA-SB): ▸ lze ho jednoduše uchovávat dlouhou dobu, protože je vysušený, má fl exibilní použití (před použitím stačí ponořit do sterilní destilované vody), je superabsorpční, netoxický a biokompatibilní, poskytuje příjemné chladivé pocity na povrchu rány po nabobtnání, matrice hydrogelu je makroporézní a snadno prodyšná pro kyslík, suchý hydrogel se po nabobtnání chová jako měkká tkáň. Snahou výzkumného týmu je převést laboratorní přípravu do komerčního měřítka tak, aby tyto zajímavé zdravotnické biomateriály/produkty mohly úspěšně dospět ke svým konečným uživatelům. Doc. Nabanita Saha, M.Sc., Ph.D. Centrum polymerních systémů reg. číslo: CZ.1.05/2.1.00/03.0111 Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně http://www.cps.utb.cz