Μελέτη της έκλυσης μεταλλικών ιόντων από ιατρικά εμφυτεύματα - Αλεξάνδρου, Χαρίλαος (My University, 2025)
Τα ιατρικά εμφυτεύματα έχουν βασική εφαρμογή στη σύγχρονη ιατρική για την αποκατάσταση λειτουργιών του ανθρώπινου σώματος. Ωστόσο, η παραμονή τους στον οργανισμό μπορεί να συνοδεύεται από έκλυση μεταλλικών ιόντων, γεγονός που σε περίπτωση απελευθέρωσης μεγάλων ποσοτήτων μπορεί να οδηγήσει σε αρνητικές επιδράσεις για τον ανθρώπινο οργανισμό. Για την σωστή αξιολόγηση της διάβρωσης και της απελευθέρωσης μεταλλικών ιόντων αναπτύχθηκαν σημαντικά εργαλεία μοντελοποίησης και προσομοίωσης του τοξικολογικού κίνδυνου των ιατρικών συσκευών με στόχο τη μείωση των κλινικών μεθόδων δοκιμών. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, αρχικά πραγματοποιήθηκε εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση με στόχο τον εντοπισμό, την κατηγοριοποίηση και την ομαδοποίηση δεδομένων έκλυσης που προέρχονται από πειράματα εκτός του ζωντανού οργανισμού σε συνθήκες εργαστηρίου (in vitro) και σε πειράματα σε ζωντανούς οργανισμούς (in vivo) μελέτες εμφύτευσης. Τέλος, παραμετροποιήθηκε ένα τοξικοκινητικό μοντέλο με σκοπό την πρόβλεψη της χρονικά εξαρτώμενης συγκέντρωσης των ιόντων σε όργανα, ιστούς και σωματικά υγρά. Συγκρίνοντας τις μεταλλικές συγκεντρώσεις που ανέδειξε το μοντέλο για νικέλιο και χρώμιο αντίστοιχα, παρατηρήθηκε ότι τα πειραματικά δεδομένα παρουσιάζουν καλή σύγκλιση συγκριτικά με το μοντέλο. Ωστόσο, χρειάζεται να γίνει βελτίωση του μοντέλου ώστε να επιτευχθεί η καλύτερη και ακριβέστερη σύγκλιση, ιδιαίτερα για το νικέλιο, στο οποίο το μοντέλο είχε παραμετροποιηθεί. Συμπερασματικά, υπάρχει η δυνατότητα βελτίωσης του μοντέλου με την εισαγωγή χρονικά εξαρτώμενων παραμέτρων με σκοπό την προσομοίωση φυσιολογικών φαινομένων όπως η σταδιακή μεταβολή της απορρόφησης από τους ιστούς. Γενικότερα όμως, η σύνδεση πειραμάτων με μαθηματική μοντελοποίηση αποτελεί ισχυρό εργαλείο για την αξιολόγηση της ασφάλειας σε μελλοντικές έρευνες.
Keywords: Ιατρικά εμφυτεύματα; ορθοδοντικές συσκευές; έκλυση μεταλλικών ιόντων; μοντέλα τοξικοκινητικής με βάση τη φυσιολογία (PBTK); εκτίμηση αβεβαιότητας (Monte Carlo); Orthodontic appliance; metal ion release; physiology-based toxicokinetic models (PBTK); uncertainty estimation (Monte Carlo)