A biokompatibilis és biodegradábilis makromolekulák és gélek segítséget nyújthatnak a gyógyszer-hatóanyagok szállítását, célba juttatását vagy szövetek regenerálását célzó rendszerek kiépítéséhez. A hatóanyagok szállításához olyan gélek jöhetnek számításba, amelyek gyors és nagy térfogat-növekedéssel reagálnak külső behatásokra (pl. a hőmérséklet, a pH, a redoxipotenciál változására), vagyis működik bennük egy nyitó-záró mechanizmus. A jelentős térfogatváltozás révén a polimerek kontrollált mértékben tudják kibocsátani a bezárt aktív anyagokat. Ha a lejárt szabadalmú generikus hatóanyagokat új biokompatibilis gélkompozitokba zárják, akkor lehetőség nyílhat az újbóli szabadalmaztatásra. Egyes funkcionális biodegradábilis polimerek alkalmasak környezetre káros anyagok hatékony megkötésére is.

A projektben részt vevő kutatók új biokompatibilis és biodegradábilis makromolekulákat és géleket fejlesztettek ki, majd ellenőrizték a gélek mechanikai és duzzadási tulajdonságait. Modell hatóanyagok szabályozott leadásához géldiszperziókat és nano-, illetve mikro-gélszálakat állítottak elő. A kutatás egyik érdekessége, hogy mágneses nanorészecskéket elegyítettek polimer oldattal, s így speciális szálstruktúrát építettek fel. Ez a rendszer egyesíti a polimer szálak és a mágneses részecskék előnyös tulajdonságait. Az így előállított hálók külső mágneses térrel manipulálhatók, megfelelő struktúrájuk révén pedig állványként szolgálhatnak a szöveti regeneráció során. Az előkísérletek egyértelműen arra utaltak, hogy a kutatók olcsó és hatékony módszert találtak biokompatibilis mesterséges hálók előállítására.

Elektrosztatikus szálhúzással előállított, mágneses nanorészecskék aggregátumát tartalmazó két- és három-dimenziós szálrendszer (a). Poli(aszparaginsav)-alapú gélszálakból felépülő szövet (b) nedves állapotban (bal) és atomerő-mikroszkópos felvétel a szál

A projekt időtartama alatt biokerámia (foszfortartalmú kalcium-szilikátok) és biokompozitok (alumínium-oxid részecskékkel erősített, cellulózalapú biopolimerek) szol-gél szintézisét is megoldották. A cél olyan kompozitok előállítása volt, amelyek jó szilárdsággal, de némi rugalmassággal is rendelkeznek, ami ellensúlyozza a kerámiák ridegségét. A biokerámia csontimplantátumok fejeként alkalmazható, a biokompozitok már más implantátumként is számba vehetők, mert mechanikai tulajdonságaik mellett elasztikus karaktert is mutatnak.

Új típusú biokompatibilis anyagok fejlesztése orvosbiológiai és gyógyszerészeti célokra (NK 101704)