UPM-forskare har utvecklat en ny ytbehandling för att minska avstötning av implantat av metalliskt biomaterial. Detta kommer att förlänga protesens livslängd och därmed öka livskvaliteten för patienterna.

I en artikel publicerad i Vetenskapliga rapporter , forskare från Center for Biomedical Technology vid Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM) har utvecklat en ny teknik för att modifiera ytorna på metalliska biomaterial för att förbättra deras interaktion med det biologiska mediet.

Proceduren, kallas Activated Vapor Silanization (AVS), består av att belägga materialytan med ett lager på mindre än en tusendels millimeter och sammanfoga molekyler som finns naturligt i kroppen. Detta kommer att minska implantatavstötningen, och därmed öka livslängden för proteser.

Som ett resultat av evolutionen, exponering för något ämne som inte är nödvändigt för överlevnad anses vara ett hot och leder till ett aggressivt immunsvar. Denna mekanism, avgörande för överlevnad, har blivit ett hinder för utvecklingen av all terapi som involverar direktkontakt av ett material med ett mänskligt organ eller vävnad. Denna situation begränsar kraftigt antalet tillgängliga material för medicinsk användning. Det finns följaktligen bara tre typer av metall som används för biomedicinska implantat:rostfritt stål, koboltbaserade legeringar, och titanlegeringar.

Metalliska biomaterial är väsentliga i proteser som utsätts för höga påfrestningar, såsom höft- och knäproteser. Dock, även de metaller som används inom medicinen framkallar en immunreaktion. Kroppens naturliga reaktion är att belägga dessa metalliska biomaterial med en slags ärrvävnad som isolerar materialet från de omgivande funktionella vävnaderna. Detta kan underlätta infektion i området för protesen.

Ett långsiktigt problem är att implantatet lossnar. En vanlig lösning på båda situationerna är en annan operation. Således, det finns ett behov av en nära och pålitlig kontakt mellan materialet och den omgivande funktionella vävnaden som skulle minska implantatavstötningen och öka dess livslängd.

Den nya tekniken, Aktiverad ångsilanisering, innebär att en ytbeläggning som är mindre än en mikron tjock placeras på metalliska biomaterial, underlättar sammanfogningen av molekyler som finns naturligt i kroppen.

Forskarna observerade att genom att immobilisera kollagenmolekyler på en yta av titanlegering, ett högre antal celler växte på materialet, samt celler av större storlek.

José Pérez, en forskare som är involverad i denna studie, säger, "AVS-tekniken är en mångsidig procedur som enkelt kan anpassas till de procedurer som för närvarande används för att utveckla metalliska biomaterial." Därför, användningen av denna teknik kan avsevärt förbättra livskvaliteten för patienter som kommer att behöva proteser i framtiden.