VUT v Brně vyvíjí s biotechnologickou firmou léčivější umělé slzy

„Mezi dvěma kovovými kruhovými destičkami se měří tření ve smyku. Otáčíme jednu destičku proti druhé a zkoumáme sílu, která je třeba, aby se destička roztočila danou rychlostí,“ vysvětluje laboratorní asistent Ondřej Štrympl fungování reometru. Mladý vědec pátrá po tom, jak roztok derivátu kyseliny hyaluronové mění vlastnosti v různých koncentracích.

Experimentální zařízení, na kterém vvýzkumníci z VUT měří tribologii oka|foto: VUT Brno

Právě na kyselinu hyaluronovou a od ní odvozené sloučeniny se výzkumné oddělení v Dolní Dobrouči, zaměřuje. Jednotlivé deriváty zdokonaluje a dodává farmaceutickým firmám po celém světě.

Lidské tělo ji samo obsahuje. „Nachází se především v kůži, v očním sklivci, v synoviální tekutině v kloubech a ve fasciích,“ popisuje laborantka Kateřina Kopecká. Dříve se látka získávala z kohoutích hřebínků, dnes ji český biotechnologický závod vyrábí fermentací z bakterií.

Co je biotribologie?

Díky lubrikačním a dalším vlastnostem hraje kyselina hyaluronová klíčovou roli také v projektu, na kterém spolupracuje firma Contipro s Ústavem konstruování Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně.

Své síly na něm biochemici propojují s odborníky na biotribologii (obor zkoumá procesy tření, mazání a opotřebení v živých organismech a na rozhraní mezi biologickými a umělými povrchy). Univerzita společně s firmou plánuje vyvinout surovinu pro výrobu umělých slz, které uleví suchému oku.

Prvním krokem je vytvoření experimentálního modelu lidského oka. „Použijeme lékařský silikon. Oční bulvu budeme simulovat pomocí kuličky, na kterou přetáhneme kontaktní čočku. Ta bude vykonávat smýkavý pohyb vůči plátu z lékařského silikonu, který nasimuluje víčko,“ líčí vedoucí projektu za VUT v Brně Martin Vrbka. Později přestoupí na model králičího oka, jehož zakřivení rohovky je velmi podobné tomu lidskému.

Martin Vrbka z VUT (úplně vlevo) a jeho výzkumná skupina|foto: VUT Brno

Biochemická měření obstará výrobce kyseliny, zatímco na univerzitě se budou věnovat tribologickému chování. „Zaměříme se na součinitel tření. Vyjadřuje určitou míru odporu proti pohybu třecích povrchů. Pokud bude vyvíjený derivát kyseliny hyaluronové vhodný pro použití do očních kapek, očekáváme naměření relativně nízkého tření,“ dodává.

V dalších fázích projektu přijde na řadu výzkum utváření mazacího filmu. K tomu inženýři využijí fluorescenční mikroskopii. „Komponenty slzného očního filmu označíme speciálními fluorescenčními značkami a budeme pozorovat, jak se kyselina chová – zda interaguje s povrchy, a do jaké míry se pohybuje v samotném slzném filmu,“ plánuje Vrbka.

Cíl: lepší přilnavost roztoku

Kyselinu hyaluronovou už teď běžně obsahují přípravky pro zvlhčení oka. VUT však chce spolu s firmou vyvinout její derivát, který bude navíc umět lépe vázat mucin (protein, který zabraňuje osychání povrchu oka). Dojde tak k lepší přilnavosti roztoku očních kapek a tím také k prodloužení jejich účinnosti.

Kapky pomůžou především se syndromem suchého oka, při kterém u pacienta dochází ke snížení produkce slz, nebo k rychlejšímu odpařování slzného filmu. Nemocných s těmito problémy přibývá.

Může za to řada rizikových faktorů – například stárnutí populace, cukrovka, některé další nemoci a léky nebo pobyt v prašném či klimatizovaném prostředí. Rizikem je také dlouhodobé sledování monitoru a televize, kdy při soustředěném pohledu na jedno místo výrazně klesá fyziologická frekvence mrkání.