Polimer na bazi ljuske jajeta pomaže u spajanju implantata sa živim koštanim tkivom

Polimer na bazi ljuske jajeta pomaže u spajanju implantata sa živim koštanim tkivom

(Foto: https://misis.ru/)

Diopsid je relativno netoksičan, biorazgradljiv i može potaknuti rast koštanog tkiva u svojoj blizini, pa se implantat na kraju može stopiti s kosti, umjesto da se samo zacementira

Znanstvenici s Nacionalnog sveučilišnog centra za znanost i tehnologiju za kompozitne materijale (NUST MISIS) u Rusiji razvijaju novi bioaktivni polimerni kompozit napravljen na bazi uobičajenih ljuski jaja, a koji se može koristiti za liječenje ozljeda lubanje i drugih operativnih zahvata kostiju.

Kost je toliko učestala da ju se lako može uzeti zdravo za gotovo, ali to ne znači da nije izvanredan materijal. Dokaz za to je da nakon više od jednog stoljeća intenzivnih napora znanstvenici nisu uspjeli smisliti sintetsku verziju za kirurške primjene koja ima jednako dobra svojstva kao original.

Jednostavni primjer za to su slučajevi kada dio lubanjske kosti treba zamijeniti zbog loma, urođenog nedostatka ili kirurškog zahvata. Uobičajeni postupak je da se oštećeni ili defektivan dio kosti zamijeni metalnim, plastičnim ili keramičkim pokrovom. Ali ništa od toga zapravo nije doraslo tom zahtjevu.

Dio problema je mehaničke naravi. Umjetna ploča može biti previše meka ili previše krhka, previše gipka ili previše tvrda da bi mogla mijenjati svoj oblik tijekom promjene temperature ili ju je pak teško oblikovati i pravilno postavljati. Druga je činjenica da su ti materijali bioinertni. Drugim riječima, oni ne »komuniciraju« sa živim tkivom. Uostalom, kirurzi ne žele stavljati implantate koji u ljudskim tijelima mogu prouzrokovati infekcije ili izazvati odbacivanje tkiva. Nažalost, to također znači da ti implantati zaista ne mogu postati dio tijela i ponašati se više kao prirodna komponenta.

Ne bi li prevladali ove prepreke, ruski znanstvenici razvijaju novi sintetički polimer nazvan polimetilmetakrilat (PMMA) koji se obično koristi kao koštani cement. No kako PMMA nije optimalan jer je bioinertan, tim je to promijenio dodavanjem silikatne biokeramike zvane diopsid koja potječe od ljuske jajeta.

Novi polimer baziran je na ljuski jejeta

Prema timu, diopsid je relativno netoksičan, biorazgradljiv i može potaknuti rast koštanog tkiva u svojoj blizini, pa se implantat na kraju može stopiti s kosti, umjesto da se samo zacementira.

Tim je proizveo porozni kompozitni materijal PMMA / diopsida s korištenjem različitih udjela diopsida od 25, 50 i 75 posto.

Najbolje rezultate daju uzorci koji sadrže 50 posto diopsida. Pokazali su četverostruko povećanje tlačne čvrstoće, a nakon četiri tjedna in vitro testiranja pokazali su dobru sposobnost taloženja koštanih minerala na svojoj površini. Istraživanje je istodobno pokazalo da mehanička svojstva dobivenih poroznih kompozita odgovaraju svojstvima spužvaste kosti ljudskog tijela.

Pripremio: Boris Jagačić


Istraživanje je objavljeno u Journal of Asian Ceramic Societies.

Izvor: National University of Science and Technology

Komentiraj

*