Ikke -toksisk, biologisk nedbrydeligt ortopædisk implantat kan give overlegen støtte til beskadigede knogler

Purdue University-forskere er ved at udvikle en giftfri, bionedbrydeligt ortopædisk implantat, der sikkert kan absorberes af kroppen efter at have ydet tilstrækkelig støtte til beskadigede knogler.

Udviklingen af ​​teknologien stammer fra laboratoriet i Lia Stanciu, en professor i materialeteknik ved Purdue i 2009. Teknologien kunne eliminere behovet for en anden operation for at fjerne konventionel hardware.

"I øjeblikket, de fleste implantater bruger rustfrit stål og titanlegeringer for styrke. Dette kan forårsage langsigtede ændringer i mekanikken i den specifikke region og i sidste ende forringelse, " sagde Stanciu. "Yderligere medicinske operationer, der kræver et ortopædisk implantat, skal følges op med en anden operation for at fjerne implantatet eller den medfølgende hardware af implantatet, hvilket resulterer i højere medicinske omkostninger og en øget risiko for komplikationer."

Medopfindere af teknologien er Stanciu; Erik Nauman, en professor i Purdue's College of Engineering og direktør for College of Engineering Honours Programmer; Michael J Heiden, en ph.d.-kandidat; og Mahdi Dehestani, en uddannet forskningsassistent, begge i Purdues School of Materials Engineering.

Nauman sagde, at den resorberbare metalteknologi giver overlegne egenskaber sammenlignet med konventionelle metaller.

"Implantatet har høj porøsitet, som er tom plads i materialet, hvor optimal vaskulær invasion kan forekomme. Dette giver celler mulighed for optimalt at absorbere materialet, " sagde han. "Vores teknologi er i stand til at give kortvarig fiksering, men eliminerer behovet for langsigtet hardware såsom titanium eller rustfrit stål, der kan kræve yderligere operationer for at blive hentet, "

Det ortopædiske implantat bruger også mangan, hvilket giver en bedre nedbrydningshastighed, Stanciu tilføjede.

"Nuværende resorberbare metaller er lavet med magnesium; dog, dette giver mange uønskede bivirkninger til kroppen og nedbrydes meget hurtigt, " sagde hun. "Vi besluttede at bruge mangan i stedet for magnesium. Gennem undersøgelser fandt vi ud af, at vi kan kontrollere nedbrydningshastighederne fra 22 millimeter om året til 1,2 millimeter om året temmelig konsekvent. Vi så også, at mangan har en meget god korrosionshastighed over tid."

Nauman sagde, at teknologien stadig udviser de sædvanlige fordele forbundet med at bruge biomaterialer.

"Med denne teknologi er vi i stand til at skræddersy overfladerne, såsom aflegering af overfladen for at give et bedre materiale, som celler kan gribe fat i og vokse, " sagde han. "Vi var også i stand til at vise, at vi kunne kontrollere cellebindingsspredning, en stigning i antallet af celler. Vores teknologi har stadig alle disse sædvanlige fordele ud over at kontrollere nedbrydningshastigheden af ​​metallerne."