Med hjälp av sand, kiseldioxid, som ett bindande skikt för ersättningsbenprotes kan tillåta att mer biokompatibla artificiella leder tillverkas samt minska risken för postoperativ infektion, enligt forskning publicerad i International Journal of Surface Science and Engineering .
Metallerna titan och tantal används ofta för att göra ersättningsimplantat för sjuka eller skadade ben, i det klassiska höftbytet, till exempel. Tyvärr, en slät metallyta, medan långvarig och slitstark inte är helt biokompatibel så tillverkare utvecklar material-som det beniga mineralet hydroxiapatit-som kan användas för att belägga sådana implantat så att kroppen kan acceptera protesen och för celler och blodkärl att rymma den mer effektivt. Tyvärr, en slät metallyta är också relativt non-stick när det gäller att acceptera lämpligt biokompatibla material.
Forskare vid Swinburne University of Technology i Hawthorn, Victoria, Australien, har visat att de kan avsätta ett tunt lager kiseldioxid, huvudkomponenten i sand och glas, på metallytan. De använder en vakuumteknik som kallas elektronstråleindunstning för att skapa denna tunna beläggning. De kan sedan framgångsrikt spraya denna yta med hydroxiapatit med hjälp av magnetronförstoftning för att skapa en sammansatt beläggning på implantatmetallen med bara 200 nanometer tjock.
Det finns ett ytterligare problem när det gäller metallimplantat. Metallytans släthet är ett hinder när det gäller kroppen som innehåller protesen, men samtidigt förhindrar detta att patogena bakterier fastnar i leden och orsakar allvarlig infektion runt ersättningsbenet. Genom att lägga till ett mer biokompatibelt lager till metallen kan detta teoretiskt ge en yta som bakterier kan fastna på. Teamet hoppades att deras komposits nanoskopiska karaktär skulle kunna hindra detta hinder. Som sådan, de testade metallen belagd med kiseldioxid-hydroxiapatitskiktet mot de invasiva mikroberna Pseudomonas aeruginosa och Staphylococcus aureus och fann att varken kunde fästa eller växa på denna yta. Verkligen, det fanns en viss tillväxt på obestruket metall, vilket tyder på att ett belagt implantat inte bara skulle vara mer biokompatibelt för patienten utan skulle minska risken för infektion betydligt.
