Polski wynalazek z Politechniki Wrocławskiej zachwyca na Expo w Japonii

Nowatorski OrthoNail – inteligentny implant do wydłużania kości długich – znalazł się wśród polskich wynalazków prezentowanych na Światowej Wystawie Expo w Osace. To efekt pracy naukowców z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej, którzy rozwijają projekt w ramach spółki Orthoget.

Wystawa Expo, zorganizowana przez Japończyków na sztucznej wyspie Yumeshima, zajmuje ponad 150 hektarów powierzchni. Odwiedzający mogą zwiedzać trzy główne strefy tematyczne: Świat Pawilonów, Świat Wody i Świat Zieleni. Organizatorzy przewidują, że do połowy października odwiedzi ją nawet 28 milionów osób, z czego 3,5 miliona to turyści z zagranicy.

W Osace swoje osiągnięcia prezentuje 160 krajów, a Polska – w ramach strefy „Plantacja Idei” – pokazuje najważniejsze innowacje z sześciu strategicznych sektorów: rolno-spożywczego, medyczno-farmaceutycznego, kosmetycznego, ekologicznych technologii, gamingu oraz IT/FinTech.

Wśród przełomowych rozwiązań z zakresu medycyny uwagę zwiedzających przyciąga właśnie OrthoNail – projekt opracowany przez naukowców z Politechniki Wrocławskiej, który obecnie przechodzi badania kliniczne.

OrthoNail – nowoczesne rozwiązanie dla osób z asymetrią kończyn

OrthoNail to implant śródszpikowy przeznaczony do aktywnego wydłużania kości długich, zaprojektowany z myślą o osobach z asymetrią kończyn, gdy jedna noga jest krótsza o co najmniej 2 cm od drugiej. Taka różnica może mieć podłoże wrodzone lub być następstwem urazów i złamań.

Statystyki pokazują, że około 2% populacji w Polsce zmaga się z klinicznie istotną asymetrią długości kończyn, a u 1 na 1000 osób różnica ta jest na tyle duża, że wymaga interwencji chirurgicznej.

Brak równej długości kończyn prowadzi do licznych problemów zdrowotnych – od zaburzeń równowagi, przez skrzywienia kręgosłupa, aż po bóle stawów i zmiany zwyrodnieniowe. Nie bez znaczenia są również czynniki psychologiczne – trudności w codziennym funkcjonowaniu i stres związany z wyglądem.

Od bolesnych metod do inteligentnych implantów

Obecnie w leczeniu asymetrii stosuje się różne techniki wydłużania kości. Najbardziej znaną jest metoda Ilizarowa, opracowana w latach 50., polegająca na zamocowaniu zewnętrznego aparatu z obręczami i prętami. Choć skuteczna, jest bolesna i wymaga długiej rekonwalescencji.

Stosowane są też implanty sterowane z zewnątrz polem magnetycznym lub sygnałem elektrycznym, które umożliwiają stopniowe wydłużanie kości. Niestety, większość z nich wymaga chodzenia o kulach i jest dostępna głównie w prywatnych klinikach.

– Dlatego zajęliśmy się wypracowaniem rozwiązania, które będzie lepiej odpowiadało na potrzeby pacjentów i będzie też zdecydowanie tańsze – opowiada dr hab. inż. Dominika Grygier, prof. uczelni z Wydziału Mechanicznego PWr, kierująca projektem realizowanym wspólnie z firmą Orthoget.

W prace nad OrthoNailem zaangażowany jest zespół badaczy z kilku katedr Wydziału Mechanicznego: dr hab. inż. Piotr Kowalewski, dr inż. Mariusz Opałka, dr inż. Jakub Słowiński i dr inż. Dariusz Pyka.

Jak działa OrthoNail?

OrthoNail, czyli gwóźdź śródszpikowy wykonany ze stopów tytanu, oparty jest na hybrydowym mechanizmie magneto-mechanicznym. W jego wnętrzu znajduje się sprężyna i magnes, które – dzięki specjalnemu wzbudnikowi – pozwalają wydłużać kość nawet o 8,5 cm. W przeciwieństwie do innych rozwiązań, system ten nie wymaga użycia magnesów stałych, lecz wykorzystuje pole magnetyczne generowane przez cewki.

Prof. Grygier podkreśla, że OrthoNail pozwala przenosić nawet 80% masy ciała, co oznacza, że pacjenci mogą chodzić już kilka dni po zabiegu, często bez konieczności używania kul.

– Nasze badania wytrzymałościowe pokazały, że implanty OrthoNail są w stanie wytrzymać obciążenie nawet około trzech ton, co daje nam duży bufor bezpieczeństwa – tłumaczy prof. Grygier.

Pacjenci uczestniczący w badaniach klinicznych mają również dostęp do dedykowanej aplikacji mobilnej, dzięki której mogą monitorować postępy leczenia i korzystać z indywidualnych planów rehabilitacji. Lekarze mają natomiast dostęp do systemu zdalnego nadzoru, co pozwala im kontrolować proces wydłużania kości w czasie rzeczywistym.

– Takie rozwiązanie nie tylko podnosi jakość opieki medycznej, ale i poprawia kwestie bezpieczeństwa – tłumaczy prof. Grygier. – Wszyscy bywamy niecierpliwi w procesie leczenia… Dlatego aplikacja i system pozwalają prowadzić wydłużanie tylko w czasie wyznaczonych sesji – trochę jak blokada rodzicielska w telefonie. Wszystko dla dobra pacjenta.

Od badań po komercjalizację

Po zakończeniu badań klinicznych spółka Orthoget planuje uzyskać certyfikat CE, który umożliwi wprowadzenie implantu na rynek europejski. W dalszej kolejności planowane są testy kliniczne w Stanach Zjednoczonych oraz ekspansja na rynki azjatyckie.

– Widzimy bardzo duże zainteresowanie naszym implantem także na rynku medycyny estetycznej – mówi prof. Grygier. – To kwestia, która nas zaskoczyła, bo nie mieliśmy pojęcia, że jest tak duże zapotrzebowanie na rozwiązania dla osób, które nie czują się komfortowo ze swoim wzrostem.

Wszystko zaczęło się na Politechnice Wrocławskiej
Badania nad OrthoNailem rozpoczęły się w 2017 roku, jednak inspiracja sięga czasów studenckich.

– Zachęcił nas do tego prof. Romuald Będziński, specjalista od biomechaniki… To przy jego wsparciu założyliśmy Koło Naukowe Biomechaników, a ja nawet byłam jego pierwszą przewodniczącą – wspomina prof. Grygier.

Pomysł na implant powrócił po latach, gdy do zespołu zgłosił się znajomy inwestor, który po wypadku na motocyklu doznał skrócenia kości i zainteresował się rynkiem tego typu zabiegów. To właśnie jego historia zapoczątkowała współpracę naukowców i rozwój projektu Orthoget.

Politechnika Wrocławska – kuźnia innowacji medycznych

Zespół badawczy nie ogranicza się tylko do pracy nad implantem. Opublikował już wyniki badań w czasopiśmie „Journal of Functional Biomaterials”, a kolejne publikacje dotyczące biokompatybilności i biotolerancji są w przygotowaniu. Naukowcy regularnie prezentują wyniki na międzynarodowych konferencjach i angażują w projekt studentów Wydziału Mechanicznego.

– Na naszym wydziale powstało też już kilka prac dyplomowych, których autorzy współpracowali z nami i pomagali rozwijać konkretne tematy związane z implantem – dodaje prof. Grygier.

Dzięki takim inicjatywom Politechnika Wrocławska umacnia swoją pozycję wśród liderów europejskich innowacji medycznych, a OrthoNail staje się jednym z najbardziej obiecujących polskich projektów technologicznych prezentowanych na Expo Osaka 2025.