Detta röda färgsnitt visar att benvävnad hade kommit in i utrymmet mellan titanfibrer efter att titanfiberplattan implanterats. Grönt färgavsnitt visar att vid vecka 4 postoperativt, fullständig benförening hittades efter att titanfiberplattan implanterats. Kredit:2017, John Wiley och söner
För första gången, patenterade titanfiberplattor utvecklade av japanska ingenjörer för medicinskt bruk har testats i en djurmodell. Forskare från Shinshu University fann att till skillnad från konventionella plattor, titanfiberplattor orsakar inte benskörhet efter nära kontakt med benet under långa perioder. Detta kan eliminera behovet av plattaxtraktion och de därtill hörande kirurgiska riskerna.
"Våra titanfiberplattor, till skillnad från konventionella titanplattor, framställs genom att komprimera titanfibrer vid normal rumstemperatur till plattor utan att ändra fiberformen, "sa Takashi Takizawa, M.D., tidningens första författare från avdelningen för ortopedisk kirurgi vid Shinshu University School of Medicine. "De kan kompensera för den stora nackdelen med konventionella titanplattor, och hitta tillämpning inom en rad fixerings- och benvävnadsreparationsanvändningar på olika platser i kroppen. "
Deras resultat publicerades i den 25 januari onlineutgåvan av tidningen Avancerade material .
Används oftast för att hålla benen på plats medan de läker, titanplattor är erosionsbeständiga och tillräckligt starka för att hålla reparationsbenen på plats. Läkare kan välja att implantera en titanplatta i en patient med en dålig fraktur, en allvarlig skalleskada, eller en degenerativ bensjukdom.
Bilder av en titanfiberplatta. Vänster:makroskopisk bild. Höger:Scanning electron microscopy (SEM) -bild. En porös struktur innefattande komprimerade titanfibrer kan observeras. Upphovsrätt:Copyright 2014, Japanese Society of Experimental Mechanics. Upphovsrätt 2017, John Wiley och söner
De är inte perfekta, fastän. I många fall, titanplattor måste tas bort efter läkningens slut, eftersom de kan orsaka stressskärmning där benen blir spröda. För att åtgärda detta problem, Noboru Nakayama, en docent i teknik vid Japans Shinshu -universitet utvecklade titanfiberplattan 2014. Detta material erbjuder en mängd potentiella kliniska användningsområden utan nackdelarna med konventionella titanplattor.
Titanfiberplattorna delar en särskilt viktig egenskap med naturligt ben, enligt Takizawa. De båda har en nästan identisk mätning av styvhet, känd som Youngs modul. Konventionella plattor har en Youngs modul fyra till tio gånger högre än benets. Skillnaden i styvhetsnivåer orsakar så småningom skörhet i benet eftersom benet och plattan är i kontakt.
Fiber titan. Upphovsman:Noboru Nakayama Ph.D., Docent i tekniska fakulteten vid Shinshu University.
Laget, ledd av Naoto Saito vid Shinshu University, testade också användningen av titanfiberplattor i regenerativ medicin. Eftersom titanfibrernas form förblir oförändrad när plattorna bereds vid rumstemperatur, en unik porös miljö skapas genom plattan.
"Vi har sett hur regenererat ben tränger in i titanfibern, "Takizawa sa." Olika företag är intresserade av titanfiberplattor, och vi ska applicera plattorna på klinisk benvävnadsreparation. Jag tror att titanfiberplattor kan placeras permanent utan kirurgi. "
