Purdue University-onderzoekers ontwikkelen een niet-toxisch, biologisch afbreekbaar orthopedisch implantaat dat veilig door het lichaam kan worden opgenomen na adequate ondersteuning van beschadigde botten.

De ontwikkeling van de technologie is ontstaan ​​in het lab van Lia Stanciu, een professor in materiaalkunde aan Purdue in 2009. De technologie zou de noodzaak voor een tweede operatie om conventionele hardware te verwijderen kunnen elimineren.

"Momenteel, de meeste implantaten gebruiken roestvrij staal en titaniumlegeringen voor sterkte. Dit kan leiden tot langdurige verandering in de mechanica van de specifieke regio en uiteindelijk tot verslechtering op lange termijn, "Bovendien moeten medische operaties waarvoor een orthopedisch implantaat nodig is, worden gevolgd door een tweede operatie om het implantaat of de bijbehorende hardware van het implantaat te verwijderen, wat leidt tot hogere medische kosten en een verhoogd risico op complicaties."

Mede-uitvinders van de technologie zijn Stanciu; Eric Nauman, een professor in Purdue's College of Engineering en directeur van het College of Engineering Honours Programs; Michael J Heiden, een promovendus; en Mahdi Dehestani, een afgestudeerde onderzoeksassistent, beide in Purdue's School of Materials Engineering.

Nauman zei dat de resorbeerbare metaaltechnologie superieure eigenschappen biedt in vergelijking met conventionele metalen.

"Het implantaat heeft een hoge porositeit, die lege ruimte in het materiaal is, waarin optimale vasculaire invasie kan optreden. Hierdoor kunnen cellen het materiaal optimaal opnemen, " zei hij. "Onze technologie is in staat fixatie op korte termijn te bieden, maar elimineert de noodzaak voor hardware op de lange termijn, zoals titanium of roestvrij staal, waarvoor mogelijk tweede operaties nodig zijn, "

Het orthopedische implantaat maakt ook gebruik van mangaan, wat zorgt voor een betere afbraaksnelheid, voegde Stanciu toe.

"Huidige resorbeerbare metalen worden gemaakt met magnesium, maar dit zorgt voor veel nadelige bijwerkingen voor het lichaam en degradeert zeer snel, " zei ze. "We besloten om mangaan te gebruiken in plaats van magnesium. Door middel van studies hebben we ontdekt dat we de afbraaksnelheden van 22 millimeter per jaar tot 1,2 millimeter per jaar redelijk consistent kunnen beheersen. We hebben ook gezien dat mangaan in de loop van de tijd een zeer goede corrosiesnelheid heeft."

Nauman zei dat de technologie nog steeds de gebruikelijke voordelen biedt die gepaard gaan met het gebruik van biomaterialen.

"Met deze technologie zijn we in staat om de oppervlakken aan te passen, zoals het ontlegen van het oppervlak om een ​​beter materiaal te bieden voor cellen om aan vast te grijpen en te groeien, " zei hij. "We waren ook in staat om aan te tonen dat we de proliferatie van celhechting konden beheersen, een toename van het aantal cellen. Onze technologie heeft nog steeds al deze gebruikelijke voordelen naast het beheersen van de afbraaksnelheden van de metalen."