Polymerbaserede belægninger på metalliske implantater forbedrer knogleimplantatintegration

Trafikuheld, tumorresektioner, og medfødte sygdomme kan forårsage betydelige traumer, som kan føre til store knogledeformationer og/eller knogletab. Selvom knogler har en vis evne til at regenerere, store knogledefekter kan ikke helbredes uden større medicinske procedurer.

I disse situationer, metalliske implantater er meget udbredt, men bioinertiteten af ​​sådanne implantater udgør en stor udfordring inden for knoglevævsteknik. Bioinert metalimplantater mangler knogleintegration, løsne sig over tid, og kan føre til bivirkninger omkring det område, hvor de er implanteret.

I Biointerfaser , forskere fra Middle East Technical University i Tyrkiet fremviser en række forskellige fremgangsmåder, der er alternativer til metalliske implantater og bruger naturlige polymerbelægninger til at forbedre knogleimplantatintegration, også kendt som osseointegration.

"Vi brugte en blød struktur, der ligner meget menneskelige væv, og placerede denne struktur mellem menneskelig eller animalsk knogle og en metaloverflade, "sagde forfatteren Zafer Evis." Dette fungerer som en interfase, der øger knogletendensen til at fastgøre på implantater og forhindre løsning eller bakteriel invasion. "

Etablering af en stærk og robust kemisk interaktion mellem et metal og en fuldstændig organisk og naturlig polymer er et betydeligt fremskridt inden for knoglevævsteknik. Det åbner en ny æra med applikationer med en bredere vifte af metoder, der kan anvendes i næsten alle hårde vævsdefekter og traumer.

Forskningen viser flere vigtige fund. Først, naturlige polymerbelægninger forbedrede elektrokemiske korrosionsegenskaber i metal betydeligt, og metaller har en tendens til at modstå korrosion efter polymercoating. Sekund, polysaccharider og proteiner kan med succes podes på metaloverflader uden at miste deres biologiske natur.

"En af overraskelserne er, at belægningerne kan ændres på ubegrænsede måder, "sagde Evis." De kan sammensættes, omkonfigureret, og skræddersyet til at tillade eller afvise visse biologiske aktiviteter, såsom at tillade celleadhæsion, mens bakteriel vedhæftning ikke tillades. "

Belægninger kan også være designet til at besidde multifunktionalitet, hvilket er målet i vævstekniske applikationer.

Forskerne planlægger at forbedre den biologiske funktionalitet af naturlige polymerbelægninger på titaniumimplantater. Selvom naturlige polymerer med succes kan belægges på metalimplantater, robustheden, udbytte, og mekanisk stabilitet af polymerer på metal er stadig meget problematisk.

De vil forsøge at overgå behovet for komplekse enheder og metode til at forbedre stabiliteten af ​​polymer-metal-interaktioner og i sidste ende opnå langvarig interfase-holdbarhed. De diskuterede metoder kunne bruges sammen med andre metoder til implantatoverflademodifikation for yderligere at forbedre bioaktiviteten af ​​de metalliske implantater.