Een nieuw thermoplastisch biomateriaal, die taai en sterk is, maar ook gemakkelijk te verwerken en te vormen, is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Birmingham.

Een soort nylon, dankzij de vormgeheugeneigenschappen van het materiaal kan het worden uitgerekt en gevormd, maar kan het bij verhitting in zijn oorspronkelijke vorm worden hervormd. Dit maakt het bruikbaar voor medische hulpmiddelen zoals botvervangingen, waar minimaal invasieve chirurgische technieken extra flexibiliteit in implantaatmaterialen vereisen.

Het materiaal is ontwikkeld in de School of Chemistry van de universiteit, door een team dat manieren onderzoekt om stereochemie - een dubbele binding in de ruggengraat van de polymeerketen - te gebruiken om de eigenschappen van polyesters en polyamiden (nylons) te manipuleren. De studie is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Biocompatibele polymeren worden veel gebruikt in de geneeskunde, van tissue engineering tot medische hulpmiddelen zoals stents en hechtingen. Hoewel er veel vooruitgang is geboekt op het gebied van resorbeerbare of afbreekbare materialen, die in de loop van de tijd door het lichaam worden afgebroken, er zijn nog maar een handvol niet-resorbeerbare polymeren die voor langere termijn kunnen worden gebruikt.

Bestaande niet-resorbeerbare biomaterialen, zoals nylonkousen, die momenteel in de handel verkrijgbaar zijn, lijden aan een verscheidenheid aan beperkingen. metalen implantaten, bijvoorbeeld, kan slecht dragen, waardoor deeltjesfragmenten afbreken, terwijl composietmaterialen moeilijk te verwerken of extreem duur kunnen zijn.

Het nieuwe materiaal kan worden gemaakt met behulp van standaard scheikundige technieken en biedt een stabiele, duurzame optie, met mechanische eigenschappen die kunnen worden afgestemd op verschillende eindproducten.

senior onderzoeker, Professor Andrew Dove, zegt:"Dit materiaal biedt een aantal echt onderscheidende voordelen ten opzichte van bestaande producten die worden gebruikt om medische hulpmiddelen te vervaardigen, zoals bot- en gewrichtsvervangingen. We denken dat het een kosteneffectieve, veelzijdig en robuust alternatief op de markt voor medische hulpmiddelen."

Een ander voordeel van het materiaal is de amorfe structuur. Josh Worch, de postdoctoraal onderzoeker die het werk leidde, legt uit waarom:"Voor veel kunststoffen inclusief nylon, de taaiheid is vaak afhankelijk van hun semi-kristallijne structuur, maar dit maakt ze ook moeilijker te vormen en te vormen. Echter, ons nieuwe plastic is zo sterk als nylon, maar zonder kristallijn te zijn, dus het is veel gemakkelijker te manipuleren. We geloven dat dit alleen mogelijk is door de manier waarop we stereochemie hebben gebruikt om ons ontwerp te sturen."

Het onderzoeksteam kon het plastic ontwerpen en produceren, waarop nu een octrooi rust, en test het in ratten om zijn biocompatibiliteit te bewijzen. Het team is nu van plan om verdere manieren te onderzoeken om het materiaal en de eigenschappen ervan te verfijnen voordat het op zoek gaat naar een commerciële partner.