Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Tajemnice atelokolagenu – jak badania przemysłowe zmienią przyszłość stomatologii?
Tajemnice atelokolagenu – jak badania przemysłowe zmienią przyszłość stomatologii?

Atelokolagen, będący specjalnym typem kolagenu pozbawionym telopeptydów, od lat jest przedmiotem intensywnych badań. Jego unikalne właściwości, takie jak wysoka czystość i biokompatybilność, sprawiają, że stanowi on obiecujący materiał biomedyczny, szczególnie w dziedzinie stomatologii. W najnowszym projekcie badawczym, prowadzonym w latach 2022-2023, zespół naukowców skupił się na opracowaniu zaawansowanych metod izolacji i przetwarzania atelokolagenu pochodzącego ze ścięgien wieprzowych. Jakie były ich cele i co udało się osiągnąć?

 

Krok 1: Oczyszczanie i przechowywanie ścięgien

Pierwszym krokiem w procesie było opracowanie optymalnej procedury oczyszczania ścięgien wieprzowych z tkanek niemięśniowych oraz zapewnienie odpowiednich warunków ich przechowywania. Naukowcy Implon Laboratories skoncentrowali się na usunięciu wszelkich zanieczyszczeń mikrobiologicznych, co było kluczowe dla dalszej jakości uzyskiwanego kolagenu. Z sukcesem opracowano procedurę oczyszczania ścięgien, która spełniła surowe normy mikrobiologiczne, gwarantując wysoką jakość surowca do dalszych badań.

Krok 2: Izolacja atelokolagenu

W drugim etapie badania naukowcy Implon Laboratories skoncentrowali się na opracowaniu efektywnej procedury izolacji atelokolagenu. Proces ten, przeprowadzany w skali laboratoryjnej, osiągnął wydajność na poziomie 50%, co jest znakomitym wynikiem jak na wczesny etap badań. Szczególną uwagę poświęcono stabilizacji lepkości dynamicznej roztworu kolagenu, co jest kluczowe dla uzyskania odpowiednich właściwości mechanicznych biomateriału. Osiągnięto imponującą wydajność izolacji atelokolagenu na poziomie 50%, co znacznie przybliża perspektywę jego komercyjnego wykorzystania.

Krok 3: Przechowywanie atelokolagenu

Oczyszczony atelokolagen może być przechowywany w różnych formach – płynnej, zamrożonej lub zliofilizowanej. Badania wykazały, że odpowiednie warunki przechowywania pozwalają na utrzymanie pełnej homogenności materiału, co jest kluczowe dla jego późniejszego zastosowania w medycynie. Ponadto poziom endotoksyn w materiale nie przekraczał dopuszczalnych norm, co potwierdza jego wysoką jakość. Ustalono optymalne warunki przechowywania atelokolagenu, które zapewniają zachowanie jego wysokiej jakości i bezpieczeństwa biologicznego.

Krok 4: Zastosowanie w stomatologii

Ostatni etap badań koncentrował się na opracowaniu metod przygotowania atelokolagenu do aplikacji stomatologicznych. Naukowcy Implon Laboratories ustalili optymalne stężenie kolagenu oraz metody jego formowania w wałki i membrany. Te biomateriały cechują się wysoką wytrzymałością mechaniczną, co jest kluczowe dla ich zastosowania w wymagających warunkach jamy ustnej. Przeprowadzone testy wykazały, że opracowane materiały mogą spełniać najwyższe standardy wymagane w stomatologii. Z powodzeniem opracowano technologię tworzenia biomateriałów na bazie atelokolagenu, które wykazują odpowiednią wytrzymałość mechaniczną do zastosowań stomatologicznych.

Badania nad atelokolagenem, prowadzone w ramach tego projektu, stanowią znaczący krok naprzód w rozwoju nowych biomateriałów dla stomatologii. Opracowane metody izolacji i przetwarzania atelokolagenu pozwalają na uzyskanie materiału o wysokiej czystości, stabilności i wytrzymałości, co czyni go obiecującym kandydatem do zastosowań klinicznych. Z niecierpliwością czekamy na kolejne etapy badań, które mogą otworzyć nowe możliwości w dziedzinie regeneracji tkanek i implantologii stomatologicznej.

Nowy etap w badaniach nad oczyszczaniem atelokolagenu

W ostatnim roku projekt dotyczący innowacyjnego procesu oczyszczania atelokolagenu przeszedł przez kluczowy drugi etap. W ramach tych prac badawczych udało się przenieść procesy, które wcześniej były testowane w skali laboratoryjnej, na znacznie większą skalę pilotażową. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologii, takich jak reaktor z funkcją bypass i wirówka przepływowa, udało się osiągnąć imponujące wyniki w zakresie wydajności oczyszczania i stabilności produktu.

Kamienie milowe osiągnięte w drugim etapie

W trakcie realizacji etapu drugiego projekt z powodzeniem spełnił szereg kamieni milowych, które potwierdzają jego zaawansowanie i potencjał komercyjny:

1) Projektowanie linii pilotażowej – zaprojektowano i przetestowano linię produkcyjną, która zapewnia wydajność oczyszczania białka na poziomie 22-25%. To znacznie powyżej założonego minimum 20%, co otwiera drogę do dalszej optymalizacji procesu.

2) Stabilizacja lepkości dynamicznej – proces trawienia kolagenu został zoptymalizowany tak, by lepkość roztworu stabilizowała się na poziomie 0,6-0,8 Pa*s, co jest kluczowe dla utrzymania wysokiej jakości produktu końcowego.

3) Rozpuszczalność ścięgien – osiągnięto rozpuszczalność na poziomie 90%, co stanowi doskonały wynik i potwierdza efektywność procesu trawienia enzymatycznego.

4) Zasolenie – zastosowanie wirówki przepływowej pozwoliło na skuteczne wypłukanie soli, co zapewniło poziom zasolenia poniżej 1,3 uS/cm, zgodny z wymaganiami farmakopealnymi.

5) Brak aktywności enzymatycznej – dzięki precyzyjnej kontroli procesu dezaktywacji pepsyny, oczyszczony atelokolagen nie wykazuje aktywności enzymatycznej, co jest istotne dla stabilności i bezpieczeństwa produktu.

6) Ostateczne stężenie kolagenu – uzyskano stężenie kolagenu na poziomie 10-11%, co jest dobrym punktem wyjścia do dalszych prac nad zwiększeniem tego parametru.

7) Czystość białkowa – badania elektroforetyczne potwierdziły wysoką czystość i homogenność wyizolowanego atelokolagenu, co jest kluczowe dla jego dalszego zastosowania w produktach medycznych.

8) Niska zawartość endotoksyn – końcowy produkt charakteryzuje się zawartością endotoksyn poniżej 250U/g, co spełnia rygorystyczne normy dla wyrobów medycznych.

Prace nad oczyszczaniem atelokolagenu osiągnęły znaczący postęp, co daje nadzieję na opracowanie wysokiej jakości produktów medycznych na bazie tego białka. Spełnienie wszystkich założonych kamieni milowych świadczy o wysokim poziomie zaawansowania technologicznego i naukowego projektu. W najbliższym czasie planowane jest zakończenie kolejnych etapów, co przybliży nas do komercjalizacji tej innowacyjnej technologii.

Źródła

Fot. Implon Laboratories

KOMENTARZE
Newsletter