Skip to main content

Innovative biocompatible game changing material for medical implants in trauma

Article Category

Article available in the folowing languages:

Materiał stosowany w przemyśle lotniczym może posłużyć do odbudowy kości

Przewiduje się, że z powodu starzenia się społeczeństwa w najbliższych latach dojdzie do wzrostu liczby złamań ortopedycznych. Wykorzystując nowy biomateriał do tworzenia implantów do stabilizacji kości, europejscy naukowcy dążą do umożliwienia lepszego i szybszego gojenia po urazach.

Zdrowie

Złamania kości często wymagają chirurgicznego wszczepienia implantów stabilizujących, takich jak gwoździe lub płytki, aby połączyć ze sobą fragmenty kości podczas gojenia. Zwykle są one wykonane z metalu lub materiałów kompozytowych, przez co ulegają zużyciu. Uwalniane w wyniku ścierania cząstki powodują stany zapalne, osteolizę i obluzowanie implantów. Często konieczne jest przeprowadzenie dodatkowych zabiegów rewizyjnych, które mają oczywiste konsekwencje socjoekonomiczne, co podkreśla potrzebę opracowania odpornych na zużycie, biozgodnych materiałów do użycia w implantach ortopedycznych.

MP-1: obojętny, twardy, samosmarujący biomateriał

Naukowcy pracujący w ramach finansowanego ze środków UE projektu MP-ORIF rozwiązali ten problem dzięki nowemu, biozgodnemu materiałowi, który nie wywołuje stanów zapalnych. „Wynaleziony przez nas biopolimer MP-1 wywodzi się z zastosowań lotniczych i posiada wiele cech pożądanych w ortopedii, takich jak wytrzymałość, odporność na ścieranie i samosmarowanie”, podkreśla koordynatorka projektu i dyrektor technologiczna firmy MMA Tech Alisa Buchman. MP-1 należy do rodziny związków zwanych poliimidami. Jest on stabilny pod względem termicznym – wytrzymuje temperatury do 700 ⁰C – a ponadto jest czystym polimerem bez żadnych dodatków. W porównaniu z innymi polimerami, metalami czy ceramiką, wykazuje odporność na zmęczenie i pełzanie w temperaturze ciała, a przy tym podczas użytkowania nie uwalnia dużej ilości cząstek. Nawet jeśli dojdzie do uwolnienia cząstek, ich rozmiar przekracza 2 mikrony, przez co nie są one celem makrofagów, co minimalizuje ryzyko zapalenia spowodowanego tym materiałem. Łatwy w produkcji biopolimer MP-1 jest przyjazny dla środowiska. Nie powoduje on alergii jak niektóre metale, a dzięki jego niskiej przewodności cieplnej jego użytkownicy nie będą odczuwać dyskomfortu przy zmianie pogody. Co ważne, jest on biozgodny i nie wymaga usuwania implantu po zagojeniu, co pozwala uniknąć konieczności przeprowadzania ponownych zabiegów.

Implanty ortopedyczne na bazie MP-1

Gdy MP-1 trafił na rynek, uzyskał znak CE do zastosowań w całkowitej endoprotezoplastyce stawu biodrowego w roli wkładki panewki protezy stawu biodrowego, zastępując materiały metalowe lub ceramiczne. Przy użyciu formowania tłocznego partnerom MP-ORIF udało się stworzyć implanty do leczenia pourazowego, takie jak gwoździe, płytki, wkręty i implanty do dystalnej części kości promieniowej. Zostały one przetestowane na modelach zwierzęcych, uzyskując bardzo obiecujące wyniki w zakresie tworzenia chrząstki i nowej kości, co wskazuje na zamknięcie szczeliny złamania. Materiał MP-1 charakteryzował się doskonałą biozgodnością i wymagał krótkiego okresu gojenia. Zabiegi ortopedyczne przeprowadzane w związku z urazami wiążą się z koniecznością wykonywania długich cięć, które pozostawiają nieestetyczne blizny na zagojonej kończynie. Rozwiązanie MP-ORIF umożliwia chirurgowi wykonywanie minimalnie inwazyjnych zabiegów trwających mniej czasu. Czas towarzyszącej temu hospitalizacji i rekonwalescencji ulega skróceniu, co minimalizuje koszty opieki zdrowotnej i poprawia jakość życia pacjentów. Jak mówi Buchman: „Implanty MP-1 będą prawdziwym przełomem w leczeniu urazów, oferując możliwość przeprowadzania wysokiej jakości zabiegów w małych i średnich szpitalach, a także w prywatnych klinikach”. Kolejnym krokiem jest przeprowadzenie badań klinicznych z udziałem ludzi w Europie i uzyskanie znaku CE, co pozwoli na dystrybucję nowych implantów na rynku globalnym. Firma M.M.A. Tech Ltd rozszerza obecnie zastosowania materiału MP-1 na całkowite protezy stawu kolanowego, zastępując polietylen, oraz konstrukcje i implanty stomatologiczne, zastępując tytan.

Słowa kluczowe

MP-ORIF, implant, MP-1, materiał, kość, złamanie, zapalenie, biopolimer, cząstki uwalniane w wyniku ścierania

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania