UPM-onderzoekers hebben een nieuwe oppervlaktebehandeling ontwikkeld om de afstoting van metalen biomateriaalimplantaten te verminderen. Dit verlengt de levensduur van de prothese en daarmee de kwaliteit van leven van de patiënt.

In een artikel gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , onderzoekers van het Centrum voor Biomedische Technologie aan de Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM) hebben een nieuwe technologie ontwikkeld om de oppervlakken van metallische biomaterialen te modificeren om hun interactie met het biologische medium te verbeteren.

De procedure, genaamd Activated Vapor Silanization (AVS), bestaat uit het bekleden van het materiaaloppervlak met een laag van minder dan een duizendste van een millimeter en het verbinden van moleculen die van nature in het lichaam voorkomen. Dit zal implantaatafstoting verminderen, en daarmee de levensduur van prothesen te verlengen.

Als gevolg van evolutie, blootstelling aan een stof die niet essentieel is om te overleven, wordt als een bedreiging beschouwd en leidt tot een agressieve immuunrespons. Dit mechanisme, essentieel om te overleven, een obstakel is geworden voor de ontwikkeling van elke therapie waarbij een materiaal direct in contact komt met een menselijk orgaan of weefsel. Deze situatie beperkt sterk het aantal materialen dat beschikbaar is voor medisch gebruik. Er worden dan ook maar drie soorten metaal gebruikt voor biomedische implantaten:roestvrij staal, legeringen op basis van kobalt, en titaniumlegeringen.

Metalen biomaterialen zijn essentieel in prothesen die aan hoge spanningen worden blootgesteld, zoals heup- en knieprothesen. Echter, zelfs de metalen die in de geneeskunde worden gebruikt, veroorzaken een immuunreactie. De natuurlijke reactie van het lichaam is om deze metalen biomaterialen te bedekken met een soort littekenweefsel dat het materiaal isoleert van de omringende functionele weefsels. Dit kan infectie in het gebied van de prothese vergemakkelijken.

Een langdurig probleem is het losraken van het implantaat. Een veel voorkomende oplossing voor beide situaties is een andere operatie. Dus, er is behoefte aan een nauw en betrouwbaar contact tussen het materiaal en het omringende functionele weefsel dat afstoting van implantaten zou verminderen en de levensduur zou verlengen.

De nieuwe techniek, Geactiveerde dampsilanisatie, omvat het aanbrengen van een oppervlaktecoating van minder dan een micron dik op metalen biomaterialen, het vergemakkelijken van de verbinding van moleculen die van nature in het lichaam worden aangetroffen.

De onderzoekers merkten op dat door het immobiliseren van collageenmoleculen op een oppervlak van titaniumlegering, een groter aantal cellen groeide op het materiaal, evenals cellen van een grotere omvang.

José Perez, een bij dit onderzoek betrokken onderzoeker, zegt, "de AVS-technologie is een veelzijdige procedure die gemakkelijk kan worden aangepast aan de procedures die momenteel worden gebruikt om metallische biomaterialen te ontwikkelen." Daarom, het gebruik van deze technologie kan de kwaliteit van leven van patiënten die in de toekomst een prothese nodig hebben, aanzienlijk verbeteren.