SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Experimental Studies on Non-metallic Composite Bone Implants

Kulkova Julia

Useissa kirurgisissa toimenpiteissä, biohajoavista tai biostabiileista polymeereistä valmistetut implantit ovat vaihtoehtoja perinteisille metallisille implanteille. Esimerkkejä ovat tähystyskirurgiassa käytössä olevat biohajoavat ommelankkurit sekä biostabiilit implantit, joita käytetään kalloluun korjauksessa.

Lyhytaikaisissa kliinisissä sovelluksissa biohajoavien implanttien etu verrattuna perinteisiin metallisiin implantteihin, on se, että implanttien kirurgista poistamista ei tarvita.

Biostabiileista kuitulujitteisista polymeereistä voidaan valmistaa kuormaakantavia implantteja, joiden mekaaniset ominaisuudet on säädelty luun kanssa samankaltaisiksi, jotta implanttia ympäröivän luun alikuormitus voitaisiin välttää. 

– Polymeereistä valmistettuihin implantteihin liittyy kuitenkin ratkaisemattomia ongelmia, esimerkiksi riittämätön osteokonduktiivisuus, eli kyky muodostaa uudisluuta, ja stafylokokki-infektioriski, Kulkova kertoo.

Staphylococcus aureus ja Staphylococcus epidermidis ovat tyypillisiä patogeenejä, jotka aiheuttavat implantteihin liittyviä infektoitumisia. Nämä patogeenit kolonisoivat implantin pintaa ja muodostavat itseään suojelevan kalvon, eli biofilmin. Infektiota on vaikea diagnosoida tai hoitaa.

Hopeapartikkeleita sisältävä pinnoite estää bakteerien kasvun implanttien pinnalla

Väitöskirjassa tutkittiin biomateriaaliperäisten infektioiden diagnosointiin ja ennaltaehkäisyyn liittyviä asioita. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmä, jonka avulla voidaan samanaikaisesti seurata biofilmin ja hydroksiapatiitin muodostumista biostabiilin bisfenoli-A-glysidyylidimetakrylaatin, trietyleeniglykolidimetakrylaatin (BisGMA-TEGDMA) ja bioaktiivisen lasin seoksesta valmistetun yhdistelmämateriaalin pinnalla laboratorio-olosuhteissa.

Lisäksi tutkimuksen toisessa osatyössä todettiin että positroniemissiotomografian uusi kuvausmerkkiaine pystyy tunnistamaan stafylokokkien (S. epidermidis ja S. aureus -kannat) aiheuttamat implantti-infektiot.

– Prekliinisissä tutkimuksissa osoitettiin, että nanokoon hopeapartikkeleita sisältävä laktoosi-modifioitu kitosaani (Chitlac) -pinnoite estää bakteerien kasvun (S. aureus ja P. aeruginosa -kannat) BisGMA-TEGDMA:sta valmistetun implantin pinnalla, Kulkova kertoo.

Anabolinen lääkeaine ei saanut uutta luuta kasvamaan

Kulkova selvitti väitöskirjatutkimuksessaan uudenlaisia multifunktionaalisia biohajoavia tai biostabiileja polymeereja vaihtoehtoina perinteisille metallisille implanteille.

Tavoitteena oli parantaa implanttien osteokonduktiivisuutta sekä samalla alentaa implanttipintojen infektioalttiutta. Uusia luuston biomateriaaleja tutkittiin laboratorio-olosuhteissa ja testattiin prekliinisissä kokeissa.

Implanttien osteokonduktiivisuutta pyrittiin parantamaan seostamalla β-trikalsiumfosfaatin (β-TCP) partikkeleita biohajoavan polylaktidiglysidyyliin. Tutkimuksissa todettiin, että β-TCP -partikkeleiden koko ei vaikuttanut implantin kiinnittymiseen luuhun.

– Lisäksi, vastoin odotuksia, biohajoavan polylaktidikaprolaktonin (PLCL) seospolymeerimatriisista valmistetusta implantista vapautuva anabolinen lääkeaine (selektiivinen androgeenimodulaattori, SARM) ei edistänyt paikallista uudisluun muodostumista, Kulkova sanoo. 

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:97895129600002
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Kulkova Julia
Laajuus:160 s.
ISBN:97895129600002
Julkaisuvuosi:2015
Sarja:D osa 1157
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl