Door het oppervlak van een implantaat, zoals een nieuwe heup of pacemaker, te coaten met metalen deeltjes van nanogrootte, wordt het risico op afstoting verminderd, en onderzoekers van de Universiteit van Göteborg, Zweden, kan nu uitleggen waarom:ze houden het aangeboren immuunsysteem voor de gek. De resultaten worden gepresenteerd in de International Journal of Nanomedicine .

"Activering van het aangeboren immuunsysteem van het lichaam is een van de meest voorkomende redenen waarom een ​​implantaat wordt afgewezen, " legt professor Hans Elwing van de afdeling Cel- en Moleculaire Biologie van de Universiteit van Göteborg uit. "We kunnen nu aantonen waarom het lichaam implantaten met een nanogestructureerd oppervlak gemakkelijker integreert dan een glad oppervlak."

De onderzoekers gebruikten een unieke methode om nanostructuren te produceren op gouden oppervlakken, gouddeeltjes met een diameter van slechts 10-18 nm creëren en ze op zorgvuldig gereguleerde afstanden aan een volledig glad goudoppervlak binden. Het resultaat is iets dat lijkt op een geplaveide straat in het klein.

Onregelmatigheden op nanoschaal bootsen de natuurlijke structuren van het lichaam na

Door implantaten dit geplaveide oppervlak te geven, wordt de activering van belangrijke onderdelen van het aangeboren immuunsysteem verminderd. Dit komt omdat verschillende van de betrokken eiwitten even groot zijn als deze kasseien van nanoformaat, en veranderen dus niet van uiterlijk wanneer ze op het oppervlak landen. Dit geeft het lichaam een ​​groter vermogen om vreemde voorwerpen zoals implantaten, pacemakers en medicijncapsules in zijn eigen weefsels, evenals het verminderen van het risico op lokale ontsteking.

"Het kan zijn dat het aangeboren immuunsysteem is ontworpen om te reageren op gladde oppervlakken, omdat deze van nature niet in het lichaam voorkomen, " zegt Elwing. "Sommige bacteriën, anderzijds, hebben een volledig glad oppervlak."

Moderne nanotechnologie maakt het gemakkelijk en goedkoop om implantaten en medicijncapsules aan de oppervlakte te behandelen, maar het zal waarschijnlijk nog enkele jaren duren voordat dit een realiteit wordt in de menselijke geneeskunde. De focus ligt nu op het aanpassen van verschillende soorten titanium implantaten.

Oppervlakte kan worden ingedeeld

"We hebben een gegradeerd oppervlak ontwikkeld met verschillende cobbelstone-pakketten waarvan we denken dat ze kunnen worden gebruikt voor botimplantaten, "zegt Elwing. "Boot is erg hard aan de buitenkant, maar wordt dan zachter, dus het zou goed zijn om een ​​harde integratie aan de oppervlakte en een zachtere integratie eronder te hebben. We denken dat we titanium schroeven kunnen maken die aan de kop van de schroef dichter zijn, zodat ze bovenaan het beste samensmelten. Dit soort maatwerk heeft de toekomst."

Onderzoek naar het aangeboren immuunsysteem van het lichaam werd dit jaar beloond met de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde.