Jak chronić biomateriały przed układem odpornościowym?

Wprowadzając do organizmu człowieka biomateriał, musimy mieć pewność, że jest on biozgodny (nie cytotoksyczny czy karcynogenny) i że ryzyko aktywacji układu odpornościowego jest niewielkie. Grupa biomateriałów dopuszczonych do użytku medycznego jest obszerna, jednak wiele z nich nie spełnia jednocześnie wszystkich wymagań w zakresie biozgodności. Dlatego materiały przeznaczone do użytku medycznego są wciąż udoskonalane/modyfikowane w celu poprawy ich parametrów, a co za tym idzie, w celu ich jak najskuteczniejszego "ukrycia" przed układem odpornościowym. Jedną z najczęstszych, niepożądanych reakcji organizmu na biomateriał/implant jest odczyn zapalny. Dlatego wiele badań koncentruje się na wpływie implantów na komórki układu odpornościowego. Wykazano, że najczęściej obecnie stosowane modyfikacje biomateriałów, pokrycie ich powierzchni materiałem biologicznym, zmiana porowatości czy też dodatek nanocząsteczek, istotnie poprawiają ich właściwości, w tym osłabiają aktywację leukocytów. W obecnym opracowaniu opisujemy typy biomateriałów, sposoby ich modyfikacji oraz wpływ na komórki immunokompetentne z naciskiem na strategie, które pozwalają na uniknięcie aktywacji układu odpornościowego.

Biocompatibility verification is required prior to implantation of any biomaterial into human body. This involves verification of its cytotoxic and carcinogenic effects, and confirmation of (only) weak activation of the immune system. A substantial number of biomaterials is currently used in medical procedures, however, many of them do not fulfill all biocompatibility requirements. Therefore nowadays materials aimed for medical application are being modified to improve their characteristics, and thus "hide" them more efficiently from the immune system. One of the most common, yet undesirable, responses to biomaterial/implant is inflammation. Because of this, numerous studies focus on immune cells and strategies to modify biomaterials in such ways that they induce only weak or mild, and short-lasting, activation of leukocytes. It has been documented that three approaches in particular are efficient in this regard - surface modification by its covering with biological substances/proteins, modification of surface porosity and addition of nanoparticles. Herein we described types of biomaterials, strategies of their modification and biomaterial impact on leukocytes. In particular, we focus on strategies used to minimize activation of the immune response.