Forbedret menneskelig kropsreaktion på implantater

UPM-forskere har udviklet en ny overfladebehandling for at reducere afstødning af metalliske biomaterialeimplantater. Dette vil forlænge protesens levetid og dermed øge livskvaliteten for patienterne.

I en artikel offentliggjort i Videnskabelige rapporter , forskere fra Center for Biomedicinsk Teknologi ved Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM) har udviklet en ny teknologi til at modificere overfladerne af metalliske biomaterialer for at forbedre deres interaktion med det biologiske medium.

Proceduren, kaldet Activated Vapor Silanization (AVS), består i at belægge materialeoverfladen med et lag på mindre end en tusindedel af en millimeter og sammenføje molekyler, der findes naturligt i kroppen. Dette vil reducere implantatafstødning, og dermed øge levetiden for proteser.

Som et resultat af evolutionen, eksponering for ethvert stof, der ikke er afgørende for overlevelse, betragtes som en trussel og fører til et aggressivt immunrespons. Denne mekanisme, afgørende for overlevelse, er blevet en hindring for udviklingen af ​​enhver terapi, der involverer direkte kontakt mellem et materiale og et menneskeligt organ eller væv. Denne situation begrænser stærkt antallet af tilgængelige materialer til medicinsk brug. Der er derfor kun tre typer metal, der anvendes til biomedicinske implantater:rustfrit stål, kobolt-baserede legeringer, og titanlegeringer.

Metalliske biomaterialer er essentielle i proteser, der udsættes for høje belastninger, såsom hofte- og knæproteser. Imidlertid, selv de metaller, der bruges i medicin, fremkalder en immunreaktion. Kroppens naturlige reaktion er at belægge disse metalliske biomaterialer med en slags arvæv, der isolerer materialet fra det omgivende funktionelle væv. Dette kan lette infektion i området af protesen.

Et langsigtet problem er løsningen af ​​implantatet. En hyppig løsning på begge situationer er en anden operation. Dermed, der er behov for en tæt og pålidelig kontakt mellem materialet og det omgivende funktionelle væv, som vil reducere implantatafstødning og forlænge dets levetid.

Den nye teknik, Aktiveret dampsilanisering, involverer at placere en overfladebelægning mindre end en mikron tyk til metalliske biomaterialer, lette sammenføjningen af ​​molekyler, der naturligt findes i kroppen.

Forskerne observerede, at ved at immobilisere kollagenmolekyler på en overflade af titanlegering, et højere antal celler voksede på materialet, samt celler af større størrelse.

José Pérez, en forsker involveret i denne undersøgelse, siger, "AVS-teknologien er en alsidig procedure, der let kan tilpasses til de procedurer, der i øjeblikket bruges til at udvikle metalliske biomaterialer." Derfor, brugen af ​​denne teknologi kan forbedre livskvaliteten væsentligt for patienter, der vil kræve proteser i fremtiden.