Brosten narrer medfødt immunitet

Belægning af overfladen af ​​et implantat såsom en ny hofte eller pacemaker med metalliske partikler i nanostørrelse reducerer risikoen for afstødning, og forskere ved Göteborgs Universitet, Sverige, kan nu forklare hvorfor:de narre det medfødte immunsystem. Resultaterne præsenteres i International Journal of Nanomedicine .

"Aktivering af kroppens medfødte immunsystem er en af ​​de mest almindelige årsager til, at et implantat bliver afvist, " forklarer professor Hans Elwing fra Göteborgs Universitets Institut for Celle- og Molekylærbiologi. "Vi kan nu vise, hvorfor kroppen lettere integrerer implantater med en nanostruktureret overflade end en glat."

Forskerne brugte en unik metode til at fremstille nanostrukturer på guldoverflader, skabe guldpartikler på kun 10-18 nm i diameter og binde dem til en fuldstændig glat guldoverflade på nøje regulerede afstande. Resultatet er noget, der ligner en brostensbelagt gade i miniature.

Uregelmæssigheder i nanostørrelse efterligner kroppens naturlige strukturer

At give implantater denne brostensbelagte overflade reducerer aktiveringen af ​​vigtige dele af det medfødte immunsystem. Dette skyldes, at flere af de involverede proteiner er af samme størrelse som disse brosten i nanostørrelse, og så ændrer de ikke i udseende, når de lander på overfladen. Dette giver kroppen en større evne til at integrere fremmedlegemer såsom implantater, pacemakere og lægemiddelkapsler ind i sit eget væv, samt mindske risikoen for lokal betændelse.

"Det kan være, at det medfødte immunsystem er designet til at reagere på glatte overflader, fordi disse ikke findes naturligt i kroppen, " siger Elwing. "Nogle bakterier, på den anden side, har en fuldstændig glat overflade."

Moderne nanoteknologi gør det nemt og billigt at overfladebehandle implantater og lægemiddelkapsler, men der går nok flere år, før dette bliver en realitet i humanmedicinen. Fokus er nu på at tilpasse titaniumimplantater af forskellig art.

Overfladen kan gradueres

"Vi har udviklet en graderet overflade med en anden kobbelstenspakke, som vi tror kan bruges til knogleimplantater, " siger Elwing. "Knogler er meget hårde på ydersiden, men bliver så blødere, så det ville være godt med hård integration på overfladen og blødere integration nedenunder. Vi regner med, at vi kan lave titaniumskruer, der er tættere i toppen af ​​skruen, så de smelter bedst sammen i toppen. Denne form for tilpasning er fremtiden."

Forskning i kroppens medfødte immunsystem blev i år belønnet med Nobelprisen i fysiologi eller medicin.