Konstgjorda lemmar gjorda av vattenflaskor av plast skulle kunna spara vårdgivare miljontals pund och hjälpa till att hantera föroreningar på samma gång.

En expert vid De Montfort University Leicester (DMU) har framgångsrikt tillverkat den första i sitt slag proteshylsa gjord av återvunna plastflaskor.

Dr K Kandan, universitetslektor i maskinteknik vid DMU, fann att han kunde slipa ner plastflaskorna och använda det granulerade materialet för att spinna polyestergarn, som sedan kan värmas upp för att bilda ett fast men ändå lätt material som kan formas till proteser.

Kostnaden för att tillverka en proteshylsa på detta sätt är bara £10, jämfört med det nuvarande branschgenomsnittet på cirka £5, 000 styck.

Dr Kandan, som också är biträdande direktör för Institutet för ingenjörsvetenskaper vid DMU, sa att detta genombrott skulle kunna ta itu med klyftan mellan högpresterande proteser som kostar tusentals pund och prisvärda proteser som saknar kvalitet och hållbarhet - samt hjälpa till att lösa problemet med plastföroreningar.

"Återvinning av återvunnen plast och att erbjuda prisvärda proteser är två stora globala frågor som vi måste ta itu med, " sa han. "Vi ville utveckla en protes som var kostnadseffektiv men ändå bekväm och hållbar för amputerade patienter."

Projektet finansierades av Global Challenges Research Funding (GCRF), som stöder spetsforskning för att möta utmaningar som utvecklingsländer står inför. Det stöddes också av Academy of Medical Sciences, det oberoende brittiska organet som representerar mångfalden inom medicinsk vetenskap.

"Det finns så många människor i utvecklingsländer som verkligen skulle dra nytta av konstgjorda lemmar av hög kvalitet men som tyvärr inte har råd med dem, ", sa Dr. Kandan. "Syftet med detta projekt var att identifiera billigare material som vi kunde använda för att hjälpa dessa människor, och det är vad vi har gjort."

Dr. Kandan arbetade med Bhagwan Mahaveer Viklang Sahavata Samiti (BMVSS) i Jaipur, Indien – världens största organisation för rehabilitering av funktionshindrade – samt protesexperter från Malaviya National Institute of Technology (även i Jaipur), University of Salford, University of Southampton och University of Strathclyde.

"Vi tillverkade uttaget på DMU och reste sedan till Indien för att testa det med två patienter - en som fick sitt ben amputerat ovanför knät, och en som fick sitt ben amputerat under knät, " förklarade Dr. Kandan.

"Båda patienterna var verkligen imponerade - de sa att protesen var lätt och lätt att gå med, och att det tillät luft att flöda till resten av deras ben, vilket är idealiskt för det varma klimatet i Indien."

Dr. Kandan funderar nu på att genomföra en större studie med fler människor från olika länder, så att hans design kan anpassas för att möta patienternas individuella förutsättningar.

"Människor får sina lemmar amputerade av ett antal anledningar - från diabetes och infektion till olyckor och skador, ", sa han. "Vi vill vidareutveckla designen så att protesen kan skräddarsys för att möta varje patients behov."

Det uppskattas att mer än 100 miljoner människor världen över har fått en lem amputerad. Diabetes och trafikolyckor är två av de största orsakerna till amputation av underbenen - som båda ökar kontinuerligt.

Under tiden, cirka en miljon plastvattenflaskor köps varje minut men bara 7 procent återvinns, medan resten läcker till soptippen eller havet.

"Det finns en del riktigt skrämmande statistik om hur mycket plast det finns som förorenar våra hav och planeten, ", sa Dr. Kandan. "Ett av de största problemen är att plastflaskorna inte kan återvinnas och återanvändas för samma ändamål, så det är upp till oss att hitta nya användningsområden för dem.

"Vår design har betydande potential att främja den cirkulära ekonomin för plast genom att använda återvunnet plastgarn för att tillverka prisvärda proteser – särskilt för amputerade i utvecklingsländer."

Mer än en miljard människor världen över tros leva med ett funktionshinder, med upp till 190 miljoner som stöter på betydande svårigheter i sina dagliga liv. Det uppskattas att 80 procent av de funktionshindrade bor i låg- och medelinkomstländer (LMICs), där det finns en betydande efterfrågan på prisvärda proteser.

"Vårt arbete kommer att hjälpa till att återställa rörligheten för de miljontals amputerade i LMIC och kommer utan tvekan att ha en stor positiv inverkan på folkhälsan och välfärden, " tillade Dr. Kandan.