Proteser med kontrolleret nedbrydningshastighed

Da magnesiumlegeringer er nedbrydelige, de kunne give et alternativ til de metaller, der traditionelt bruges som proteser, forbindelsesdele til helbredelse af knogler eller som stents til kardiovaskulære problemer. En undersøgelse fra UPV/EHU Ingeniørfakultet i Bilbao har gjort fremskridt med et af de svage punkter i det nye materiale. Dets nedbrydningshastighed er blevet justeret ved at påføre en calciumphosphatbelægning på overfladen via elektroaflejring, og tykkelsen af ​​laget er blevet nøjagtigt justeret.

Bimetaller har længe været brugt inden for medicin, hovedsageligt i proteser, men også til at forbinde dele til at helbrede knogler eller i stents, der bruges til at løse kardiovaskulære problemer, blandt andet. De mest traditionelt anvendte metaller - rustfrit stål og titanlegeringer - giver fordele, såsom deres modstandsdygtighed over for korrosion i det fysiologiske miljø, men også ulemper, såsom reduktion i knogletæthed tæt på protesen, hvilket fører til tab af knoglemodstand. Desuden, ved mange lejligheder skal der udføres yderligere kirurgi for at fjerne materialet, når det har opfyldt sin funktion.

For at løse disse problemer, mange undersøgelser udføres på andre materialer, såsom gruppen omfattende magnesium og dets legeringer. "Det, der gør dette materiale særligt attraktivt, er dets evne til at opløses i det fysiologiske miljø, med andre ord, den ville gradvist opløses, indtil, når dets mission er afsluttet, det udvises naturligt fra kroppen via urinen, "forklarede Nuria Monasterio, forfatter til undersøgelsen udført ved UPV/EHU Tekniske Fakultet i Bilbao. Dette ville fjerne behovet for, at patienterne skal opereres yderligere. En anden stærk side i det nye materiale er, at det forhindrer tab af lokal knogletæthed forårsaget af andre mere resistente materialer. "Da det også er et materiale i rigelig forsyning i jordskorpen, prisen på råmaterialet er rimelig, selvom behandlingen af ​​den kræver visse forholdsregler, der øger omkostningerne ved fremstilling af legeringerne. Så den endelige pris ville være halvvejs mellem dem af rustfrit stål og titanlegeringer. "

Imidlertid, dette metal udgør også udfordringer, da "dets opløsningshastighed er højere end den ønskede. Det opløses, før det har opfyldt sin funktion; så udfordringen er at forlænge dets levetid, så det på en eller anden måde kan justeres, så det passer til applikationen, "bekræftede Monasterio.

Calciumphosphat belægning

Der er forskellige teknikker til at forsøge at forlænge levetiden for magnesiumlegeringer; denne forskning fra UPV/EHU har valgt at belægge materialet med calciumphosphat, selvom "calciumphosphatets funktion ikke kun er at forlænge selve magnesiumets levetid. Det handler også om, at menneskekroppen tolererer det bedre og øger dannelsen af ​​det tilstødende væv, en dobbelt funktion, der involverer forlængelse af materialets levetid og opnåelse af bedre integration. Man skal huske på, for det første, at det er hovedkomponenten i knogler og, for det andet, det har vist sig at fremme væksten af ​​det omgivende væv, "påpegede hun.

Elektrodeponering blev brugt til at få calciumphosphatlaget til at klæbe til metalets overflade. "Det, vi var ude efter, var at få en ensartet belægning, der ikke ville løsne sig. Vi ville også effektivt kunne variere dens tykkelse. For at gøre dette, en række elektriske variabler blev undersøgt, så tykkelserne kunne tilpasses i overensstemmelse med det, der kræves af specifikke applikationer. "Og resultatet viste sig at være mere end tilfredsstillende:" udover at validere den anvendte metode, det har været muligt at regulere lagets kvalitet og tykkelse nøjagtigt, "understregede Nuria Monasterio.

UPV/EHU -forskeren nævnte forskellige udfordringer med fremtiden i tankerne. "Det er lykkedes os at finjustere det elektrolytiske system, så vi sigter nu efter at prøve det på andre bimetaller. Vi arbejder også på at fremstille magnesiumlegeringer af sammensætninger, der ikke udgør nogen risiko, fordi magnesiumlegeringen, der anvendes i denne forskning, indeholder aluminium, et metal, der udgør en sundhedsfare. "