HERMESH
Plase pentru hernie cu proprietati antimicrobiene preparate prin tehnici cu laseri si plasma
01 / OBIECTIVE
Dezvoltarea unei tehnologii de laborator ce consta in aplicarea de tehnici cu laseri si plasma cu scopul imbunatatirii plaselor biocompatibile din punct de vedere al proprietatilor antimicrobiene, pentru utilizarea in interventiile chirurgicale de rezolvare a herniilor.
Etapa I: Selecționarea și caracterizarea plaselor primare și prepararea montajelor experimentale de procesări cu laseri și plasma. Experimente preliminare de acoperire / impregnare a plaselor cu agenți antimicrobieni.
Etapa II: Acoperirea/impregnarea plaseor cu agenți antimicrobieni. Caracterizarea fizică și biologică a plaselor procesate. Demonstrarea stadiului TRL. Model de laborator: plasă de hernie cu proprietăți antimicrobiene și validare de tehnologie.
02 / EXPERTIZA
Echipa medicala de la Spitalul Clinic Coltea are expertiza in tratamentul chirurgical al defectelor partietale abdominale precum si in managementul complicatiilor post-operatorii ale interventiilor de rezolvarea a herniilor, iar fizicienii din grupul PPAM din INFLPP au expertiza in utilizarea laserilor si plasmei pentru depunerea de filme subtiri cu proprietati antimicrobiene.
03 / DATE IDENTIFICARE
Cod proiect: PN-III-P2-2.1-PED-2016-1715
Coordonator: Spitalul Clinic Coltea
Director proiect: Dr. Daniel Alin Cristian
Partener: Institutul National pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei
Responsabil partener: Dr. Maria Dinescu
​
Schema sistemului de evaporare cu laser a materialului polimer:nanotuburi de carbon și polimer:nanotuburi de carbon:medicament unde plasa de polipropilenă sau poliester este acoperită cu un film subțire antimicrobian
Analize de microtomografie realizate cu un sistem Brucker microCT - plase de tratare a herniilor acoperite cu un strat de polimer:nanotuburi de carbon:antibiotic prin evaporare laser
REZULTATE
FAZA 1 / 2017
Selectionarea si caracterizarea plaselor primare (netratate) si prepararea montajelor experimentale de procesari cu laser si plasma. Experimente preliminare de acoperire /impregnare a plaselor cu agenti antimicrobiali.
FAZA 2 / 2018
Acoperirea/impregnarea plaseor cu agenți antimicrobieni. Caracterizarea fizică și biologică a plaselor procesate. Demonstrarea stadiului TRL. Model de laborator: plasă de hernie cu proprietăți antimicrobiene și validare de tehnologie.
PREZENTARE SUCCINTA REZULTATE HERMESH
Plasele sunt în prezent, cele mai folosite materiale de implant în chirurgia generală, peste 20 milioane de exemplare fiind utilizate anual în lume. Folosirea lor în tratamentul chirurgical al defectelor parietale este acceptată ca standard atât pentru procedurile clasice cât È™i pentru cele minim-invazive (laparoscopice), datorită scăderii ratei de recidivă de la 44% la aproape 15%.
Prin urmare s-au dezvoltat tehnici chirurgicale diferite È™i varietăți de plase ori de materiale (sintetice sau biologice) capabile să creeze „esafodaje” (scaffold-uri) care permit colonizarea cu celule ce ajută la integrarea materialului protetic străin în anatomia locală, într-o configuraÈ›ie stabilă È™i biocompatibilă. În final, rezistenÈ›a parietală oferită de plasa integrată în È›esutul gazdă asigură stabilitatea peretelui È™i previne recidiva herniară. În pofida faptului că utilizarea plaselor este din ce în ce mai frecventă, integrarea locală optimă, vindecarea È™i riscul de infecÈ›ie rămân încă subiecte complexe, nerezolvate pe deplin. Problemele de ordin clinic în acest context È›in mai ales de integrarea pe termen lung în organism, în absenÈ›a riscului de infecÈ›ie microbiană.
Astfel, obiectivele principale ale proiectului PED246 au fost i) stabilirea unei tehnologii de laborator constând în aplicarea unor tehnici de procesare a materialelor în vederea îmbunătățirii plaselor de tratare a herniilor prin adaugărea de proprietăți antimicrobiene È™i ii) obÈ›inerea de plase pentru tratarea herniilor conforme din punct de vedere clinic cu proprietăți antimicrobiene.
În acest raport am arătat că în cele 18 luni de desfășurare a proiectului HERMESH am realizat plase de tratare a herniilor cu proprietăți antimicrobiane.
Am depus straturi subțiri polimerice și hibride polimeri: nanotuburi de carbon precum și straturi hibride impregnate cu medicamente (gentamicină și vancomicină) prin tehnica evaporaării laser pulsate pe plase pentru tratarea herniilor.
Straturile astfel realizate sunt 100% funcÈ›ionale, ele fiind investigate din punct de vedere al morfologiei È™i chimiei suprafeÈ›ei precum È™i al proprietăților de eliberare de medicamente, sistemele astfel realizate prin tehnica evaporarii laser prezentând o cinetică de ordin zero la eliberarea gentamicinei È™i vacomicinei timp de 24 de ore.
DISEMINARE
1. Maria Dinescu - prezentare invitata la conferinta High Power Laser Ablation ce s-a desfasurat la Santa Fe, SUA in perioada 26-29 martie 2018.
​
2. Maria Dinescu - prezentare orală la conferința Biomaterials and Novel Technologies for Healthcare, 2nd International Biennial Conference BioMaH, 8-11 Octombrie 2018, Frascati (Roma), Italia.
​
3. Alexandra Palla-Papavlu – prezentare poster la conferinta 2nd Global Summit & Expo on Laser Optics & Photonics, 14-16 Iunie 2018, Roma, Italia.
​
4. Maria Dinescu – lectie invitata la 6th Venice International School on Lasers in Materials Science, Venetia, Italia, 8-14 iulie 2018.
​
5. Florin Grama – prezentare poster la a VI-a conferință ARCPA (AsociaÈ›ia Română de Chirurgie a Peretelui Abdominal), 17 - 19 octombrie 2018.
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
​
Chapter 9: Laser Structuring of Soft Materials: Laser-Induced Forward Transfer and Two-Photon Polymerization, Autori: Flavian Stokker-Cheregi, Alexandra Palla-Papavlu, Irina Alexandra Paun, Thomas Lippert and Maria Dinescu in Advances in the Application of Lasers in Materials Science, 2018 Springer Nature Volume 274, pages 247-274 (2018) ISBN: 978-3-31-319-96844-5
Articole trimise spre publicare: Tuning the physico-chemical properties of hernia repair meshes by matrix-assisted pulsed laser evaporation, Cristian Daniel Alin, Florin-Andrei Grama, Raluca Papagheorghe, Simona Brajnicov, Alexandra Palla-Papavlu, Sorin Vizireanu, Ion Valentin, Maria Dinescu, în evaluare la Applied Physics A
​
Articole in pregatire: Antimicrobial hernia repair meshes coated by laser based techniques, Cristian Daniel Alin, Florin-Andrei Grama, Raluca Papagheorghe, Simona Brajnicov, Alexandra Palla-Papavlu, Sorin Vizireanu, Ion Valentin, Maria Dinescu
​
A fost solicitată acordarea unui brevet de invenÈ›ie (nr. A/01018 din 3.12.2018) cu titlul: “Plase pentru rezolvarea herniilor acoperite cu materiale noi nanocompozite pe bază de polietilenoxid È™i nanotuburi de carbon È™i procedură de obÈ›inere sub formă de strat subÈ›ire”, autori: Alexandra Palla-Papavlu, Maria Dinescu, Cristian Daniel Alin, Florin-Andrei Grama, Raluca Papagheorghe, Simona Brajnicov.
ECHIPA
Coordonator - SPITALUL CLINIC COLTEA
Daniel Alin Cristian
Florin-Andrei Grama
Raluca Papagheorghe
Partener - INFLPR
Maria Dinescu
Antoniu Moldovan
Mihaela Filipescu
Alexandra Palla-Papavlu
Irina Alexandra Paun
Gheorghe Dinescu
Lavinia Carpen
Cristian Stancu
CONTACT
Tel: 021.457.44.14
​
Strada Atomistilor nr. 409
Magurele
Romania