1) Zavedení vrstvy endotelu do cévních protéz (endotelová vrstva je nejlepší prevencí vzniku krevní sraženiny a zúžení průsvitu protézy)
Endotelová vrstva je nejlepší prevencí vzniku krevní sraženiny a zúžení průsvitu protézy.
Články
Patent
Brynda E, Houska M, Syková E, Jendelová P, Dyr JE, Filová E, Riedel T, Chlupáč J, Lesný P, Bačáková L: Způsob přípravy regulovaných vrstev fibrinu na pevných površích. (Mode of preparation of regulated fibrin layers on solid surfaces) Institute of Macromolecular Chemistry AS CR, v.v.i., Institute of Experimental Medicine AS CR, v.v.i., Institute of Physiology AS CR, v.v.i., and The Institute of Hematology and Blood Transfusion. Praha: Industrial Property Office, 2008. No: 299687. Accepted: 12.09.2008.
2) Zvýšení atraktivity částí kloubní náhrady, které jsou zapuštěny do kosti, pro osídlení kostními buňkami
a) Úprava povrchu endoprotézy kyčelního kloubu
Povrch endoprotézy kyčelního kloubu upravujeme elektroerozí, chemickým leptáním a nástřelem keramických kuliček.
Články
Stráský J, Havlíková J, Bačáková L, Harcuba P, Mhaede M, Janeček M: Characterization of electric discharge machining, subsequent etching and shot-peening as a surface treatment for orthopedic implants. Applied Surface Science 213: 73-78, 2013
Patent
Podaný patent: Fencl J, Janeček M, Stráský J, Harcuba P, Havlíková J, Bačáková L: Kloubní implantát a způsob jeho výroby. Spolupráce mezi firmou Beznoska s.r.o., MFF UK a FgÚ AV ČR, v.v.i.
b) Pokryv povrchu kostních implantátů vrstvami nanokrystalického diamantu
Jedním z alternativních způsobů úpravy povrchu kovových kostních implantátů, které jsou vyvíjeny v naší laboratoři ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR (dr. Kromka), jsou vrstvy nanokrystalického diamantu. Tyto vrstvy souvisle pokrývají povrch implantátu, dobře adherují k implantátu, zpevňují jeho povrch, zabraňují uvolňování cytotoxických iontů a částic z materiálu a zejména činí povrch implantátu přitažlivým pro osídlení kostními buňkami. Tuto přitažlivost lze dále ovlivňovat dalšími modifikacemi, jako je dopace nanodiamantových vrstev bórem či terminací nanokrystalického diamantu různými prvky a chemickými funkčními skupinami, jako jsou např. H, O, -OH apod
Lidské kostní buňky mají na vrstvách nanokrystalického diamantu terminovaném kyslíkem (O) nápadněji vytvořené fokální adhesní plaky než na diamantu terminovaném vodíkem (H), produkují více kolagenu a mají vyšší aktivitu alkalické fosfatázy, tj. enzymu zúčastněného v mineralizaci kostní tkáně. Tento výsledek lze přičíst vhodné smáčivosti nanokrystalického diamantu terminovaného O, zatímco materiál terminovaný H je spíše hydrofobní.
Podobného výsledku bylo dosaženo i na vrstvách nanokrystalického diamantu dopovaného bórem (koncentrace 100, 1000 a 6700 ppm). Lidské osteoblasty na dopovaných vrstvách rovněž lépe vytvářejí fokální adhezní plaky (šipky a obsahují vyšší koncentrace alkalické fosfatázy a osteokalcinu, glykoproteinu mezibuněčné hmoty a důležitého ukazatele osteogenní diferenciace buněk:
Články
Grausová L, Bačáková L, Kromka A, Vaněček M, Rezek B, Lisá V: Molecular markers of adhesion, maturation and immune activation of human osteoblast-like MG 63 cells on nanocrystalline diamond films. Diam Relat Mater 18(2-3): 258-263, 2009
Kopeček M, Bačáková L, Vacík J, Fendrych F, Vorlíček V, Kratochvílová I, Lisá V, Van Hove E, Mer C, Bergonzo P, Nesládek M: Improved adhesion, growth and maturation of human bone-derived cells on nanocrystalline diamond films. Physica Status Solidi A 205(9): 2146-2153, 2008
Grausová L, Kromka A, Bačáková L, Potocký S, Vaněček M, Lisá V: Bone and vascular endothelial cells in cultures on nanocrystalline diamond films. Diam Relat Mater 17(7-10): 1405-1409, 2008
Patent
EU patent: Rezek B, Michalíková L, Kromka A, Kalbáčová M, Kmoch S, Grausová L, Bačáková L, Vaněček M, Kočka J: Method of making arranged cell structures. Přihláška č. 09761298, Z 7584, PV2008-355, EP 2288699. Přijat a validován: 2011.