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

NV18-05-00379

Czech

Vojtová Lucy, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Advanced Biomaterials
- responsible department (30.1.2022 - not assigned)
Advanced Polymers and Composites
- responsible department (10.7.2017 - 30.1.2022)
Advanced Biomaterials
- beneficiary (1.5.2018 - 31.12.2021)

VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; GRÉZLOVÁ, V.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; HLINÁKOVÁ, K.; DIVIŠ, P.; LUKÁŠOVÁ, V.; RAMPICHOVÁ, M.; SUCHÝ, T.; BARTOŠ, M.; SEDLÁČEK, R.; KRTIČKA, M.; BALLAY, R.; JAHODA, D.; MELICHERČÍK, P.; VIŠTEJNOVÁ, L.; KLEIN, P.; MONTUFAR JIMENEZ, E. Injectable, resorbable, porous bone substitute with controlled release of antimicrobial agents: a novel tool for the treatment of osteomyelitis. EORS 2019, 27th annual meeting 2-4 October 2019, Maastricht, the Netherlands, abstract book. Maastricht, the Netherlands: 2019. p. 5785-5785.
Detail

VOJTOVÁ, L.; BEDNAŘÍKOVÁ, V.; MICHLOVSKÁ, L.; POLÁČEK, P.; KAŠTYL, J.; ZIKMUND, T.; KAISER, J.; ŽÍDEK, J.; GÖPFERT, E. Vliv krve a simulovaných tělních tekutin na tuhnutí a mechanické vlastnosti nového bioresorbovatelného kostního cementu. Trombocyty (nejen) v netransfuzních aplikacích. 2018. s. 1 (1 s.).
Detail

VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; BRTNÍKOVÁ, J.: Antibakteriální kostní cement; Antimikrobiální dvoufázový kostní cement. Vysoké učení technické v Brně laboratoř B.2.16 Purkyňova 656/123 612 00 Brno. (funkční vzorek)
Detail

VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; BRTNÍKOVÁ, J.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; Vysoké učení technické v Brně, Antonínská 548/1, 602 00 Brno, Veveří, Česká republika: Antibakteriální fosfátový kostní cement. 37081, užitný vzor. (2023)
Detail

HAVRÁNKOVÁ, J.; VIŠTEJNOVÁ, L.; KLEIN, P.; BLASSOVÁ, T.; VOJTOVÁ, L.; HLINÁKOVÁ, K.; BARTOŠ, M.; BALLAY, R. Hodnocení histokompatibility kompozitního TCP/PLGA-PEG-PLGA cementu v hojení defektu kosti na modelu dospělého potkana. Biomateriály a jejich povrchy XV. 1. České vysoké učení technické v Praze, 2022. s. 65-66. ISBN: 978-80-01-07023-9.
Detail

RAMPICHOVÁ, M.; HEDVIČÁKOVÁ, V.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L.; FILOVA, E. Vliv dynamické kultivace v perfúzním bioreaktoru na adhezi a proliferaci buněk kultivovaných na kalciumfosfátovém cementu s řízeným uvolňováním antibiotik. XIII. mezinárodní konference„Bioimplantologie 2022“. 1. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2022. s. 39-39. ISBN: 978-80-01-06983-7.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; IVANOVÁ, A.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; HLINÁKOVÁ, K.; KLAPKOVÁ, E.; BALLAY, R.; VOJTOVÁ, L. Optimalizace metodiky pro sledování řízeného uvolňování antibiotik z kostního cementu. XIII. mezinárodní konference„Bioimplantologie 2022“. 1. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2022. s. 14-14. ISBN: 978-80-01-06983-7.
Detail

VLTAVSKÝ, M.; SEDLÁČEK, R.; SUCHÝ, T.; BARTOŠ, M.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. Akcelerovaná in vitro degradace kalcium fosfátových cementů. XII. mezinárodní konference „Bioimplantologie 2021“. 1. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2021. s. 45-45. ISBN: 978-80-01-06886-1.
Detail

SEDLÁČEK, R.; HRUŠKOVÁ, B.; SUCHÝ, T.; KUBÁŠOVÁ, K.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L. Adheze injekčně aplikovatelného porézního kostního cementu ke kosti. Biomateriály a jejich povrchy XIV. 1. Praha: České vysoké účení technické v Praze, 2021. s. 86-87. ISBN: 978-80-01-06872-4.
Detail

HAVRÁNKOVÁ, J.; VIŠTEJNOVÁ, L.; KLEIN, P.; BLASSOVÁ, T.; VOJTOVÁ, L.; HLINÁKOVÁ, K.; BARTOŠ, M.; BALLAY, R. Hojení defektu kosti léčeného kompozitním TCP/PLGA–PEG–PLGA cementem na modelu potkana: Co je důležité pro realizaci kvantitativního histologického hodnocení vzorků?. Biomateriály a jejich povrchy XIV. 1. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2021. s. 69-70. ISBN: 978-80-01-06872-4.
Detail

RAMPICHOVÁ, M.; HEDVIČÁKOVÁ, V.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L.; FILOVA, E. Vliv antimikrobiálních látek uvolňovaných z kalciumfosfátového nosiče na Saos2 buňky kultivované v perfúzním bioreaktoru. Biomateriály a jejich povrchy XIV. 1. Praha: České vysoké účení technické v Praze, 2021. s. 83-84. ISBN: 978-80-01-06872-4.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; HLINÁKOVÁ, K.; KLAPKOVÁ, N.; IVANOVÁ, A.; FIALOVÁ, T.; BALLAY, R.; VOJTOVÁ, L. Sledování způsobu uvolňování antibiotika Vankomycinu z resorbovatelného fosfátového cementu určeného pro léčbu zánětlivých infekcí kostí. XII. mezinárodní konference „Bioimplantologie 2021“. 1. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2021. s. 52-52. ISBN: 978-80-01-06886-1.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; MICHLOVSKÁ, L.; LYSÁKOVÁ, K.; HLINÁKOVÁ, K.; KLAPKOVÁ, E.; IVANOVÁ, A.; BALLAY, R.; VOJTOVÁ, L. Fosfátové resorbovatelné cementy s řízeným uvolňováním Vankomycinu určené pro léčbu zánětlivých infekcí kostní tkáně. Biomateriály a jejich povrchy XIV. 1. Praha: České vysoké účení technické v Praze, 2021. s. 64-65. ISBN: 978-80-01-06872-4.
Detail

HEDVIČÁKOVÁ, V.; RAMPICHOVÁ, M.; HLINÁKOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; VOJTOVÁ, L.; FILOVA, E. Dlouhodobá dynamická kultivace osteosarkomových buněk na kalciumfosfátovém cement. Biomateriály a jejich povrchy XIV. 1. České vysoké učení technické v Praze, 2021. s. 19-19. ISBN: 978-80-01-06872-4.
Detail

VOJTOVÁ, L.; MICHLOVSKÁ, L.; GRÉZLOVÁ, V.; DORAZILOVÁ, J.; ŠMERKOVÁ, K.; KOPEL, P.; ADAM, V.; HLINÁKOVÁ, K.; DIVIŠ, P.; LUKÁŠOVÁ, V.; RAMPICHOVÁ, M.; SUCHÝ, T.; BARTOŠ, M.; SEDLÁČEK, R.; BALLAY, R.; MELICHERČÍK, P.; KLAPKOVÁ, E.; VIŠTEJNOVÁ, L.; KLEIN, P. Efficacy of Various Antimicrobial Agents Loaded in Resorbable Porous Bone Cement Useful in the Treatment of Osteomyelitis. eCM Periodical. eCM Meeting Abstracts, 2021. p. 21-21. ISSN: 2522-235X.
Detail

HLINÁKOVÁ, K.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; LYSÁKOVÁ, K.; PETRUŠ, J.; POLÁČEK, P.; ESPANOL, M.; GINEBRA, M.; ČELKO, L.; KAISER, J.; VOJTOVÁ, L. Thixotropic copolymer as binder for the robocasting of self-setting bone tissue engineering scaffolds. eCM Periodical. eCM Meeting Abstracts, 2021. p. 46-46. ISSN: 2522-235X.
Detail

DZUROV, M.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; VALOVÁ, K.; LYSÁKOVÁ, K.; ČELKO, L.; KAISER, J.; RAMPICHOVÁ, M.; VOJTOVÁ, L.; BUZGO, M. RESORBABLE POLYMER-PHOSPHATE BONE CEMENT: THE EFFECT OF MICROFIBERS MODIFICATION. Czech Chemical Society Symposium Series. Praha: Chemické listy, 2020. p. 255-255. ISSN: 2336-7210.
Detail

KRTIČKA, M.; MICHLOVSKÁ, L.; NEKUDA, V.; POLÁČEK, P.; VALOVÁ, K.; ŽÍDEK, J.; KAISER, J.; ZIKMUND, T.; VOJTOVÁ, L. Ex-vivo biomechanical testing of pig femur diaphysis B type fracture fixed by novel biodegradable bone glue. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 2021, no. 115, p. 1-8. ISSN: 1751-6161.
Detail

BRTNÍKOVÁ, J.; MICHLOVSKÁ, L.; KLAPKOVÁ, E.; LYSÁKOVÁ, K.; VALOVÁ, K.; GRÉZLOVÁ, V.; TRUČKOVÁ, M.; FIALOVÁ, T.; SUCHÝ, T.; BALLAY, R.; VOJTOVÁ, L. Bakteriostatické účinky fosfátového cementu s nízkou koncentrací vankomycinu. Biomateriály a jejich povrchy XIII. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2020. s. 56-57. ISBN: 978-80-01-06754-3.
Detail

VALOVÁ, K.; MONTUFAR JIMENEZ, E.; LYSÁKOVÁ, K.; POLÁČEK, P.; PETRUŠ, J.; GINEBRA, M.; ČELKO, L.; KAISER, J.; VOJTOVÁ, L. Využití biodegradabilního kopolymeru jako pojiva pro 3D tisk kompozitních kostních náhrad. Czech Chemical Society Symposium Series. Praha: Česká společnost chemická, 2020. s. 193-193. ISSN: 2336-7210.
Detail

Responsibility: Vojtová Lucy, doc. Ing., Ph.D.