Chirurgische Implantate sind weit verbreitet in der modernen Medizin eingesetzt , aber ihre Wirksamkeit ist oft durch , wie unser Körper darauf reagieren beeinträchtigt . Jetzt haben Wissenschaftler an der University of Cambridge haben entdeckt, dass Implantatsteifigkeitist eine der Hauptursachen für diese so genannte Fremdkörperreaktion .
Dies ist das erste Mal, dass die Steifigkeit von Implantatmaterialien hat sich gezeigt, dass bei Fremdkörperreaktionen beteiligt sein. Die Ergebnisse - in der Zeitschrift Biomaterials veröffentlicht - könnte zu bedeutenden Verbesserungen in der chirurgischen Implantate und die Lebensqualität der Patienten, deren Leben von ihnen abhängig zu führen.
Fremdkörper ausgelöst oft ein Prozess, der mit beginnt Entzündung und endet mit wobei die Fremdkörper mit Narbengewebe eingekapselt. Wenn diese nach einem Unfall oder einer Verletzung passiert , ist das Verfahren in der Regel wichtig, Heilung, aber wenn die gleichen erfolgt um beispielsweise Elektroden, die in das Gehirn implantiert, um Tremor bei Parkinson-Krankheit zu lindern , kann es problematisch sein.
Trotz jahrzehntelanger Forschung, bleibt der Prozess schlecht , da weder die Materialien, aus denen diese Implantate hergestellt werden , noch deren elektrische Eigenschaften zu verstehen , kann erklären, was löst Entzündungen.
Statt der Suche nach klassischen biologischen Ursachen , beschloss eine Gruppe von Cambridge Physiker, Ingenieure , Chemiker, klinische Wissenschaftler und Biologen , um einen anderen Weg zu nehmen und untersuchen die Auswirkungen der Steifigkeit eines Implantats auf dem Entzündungsprozess .
Laut Dr. Kristian Franze , einer der Autoren der Studie : " Die Elektroden , die in das Gehirn implantiert werden , zum Beispiel , sollten chemisch inert sein , und diese Fremdkörperreaktionen auftreten , ob diese Elektroden eingeschaltet werden, so dass es nicht die elektrische Meldung .
"Wir dachten , dass ein deutlicher Unterschied zwischen den Elektroden und Hirngewebe ist Steifigkeit. Hirngewebe ist so weich wie Frischkäse , es ist eines der weichsten Gewebe im Körper und Elektroden Größenordnungen steifer sind . "
Um ihre Hypothese zu testen , dass die mechanische Signale auslösen Entzündung, die Team kultivierten Hirnzellen auf zwei verschiedenen Substraten. Die Substrate waren chemisch identischen aber eine so weich wie Hirngewebe war und die andere war zwei Grßenordnungen steifer , ähnlich der Steifigkeit des Muskelgewebes.
Wenn sie die Zellen untersucht , fanden sie große Unterschiede in ihrer Form . " Die auf den steiferen Substrat gezüchteten Zellen waren sehr flach , während die auf dem weichen Substrat aufgewachsen ist viel mehr wie Zellen, die Sie im Gehirn finden, sah ", erklärte er .
Um die Ergebnisse zu bestätigen sie taten genetische und andere Tests , die ergab, dass viele der entzündlichen Gene und Proteine bekannt, in Fremdkörperreaktionen beteiligt hatte steife Oberflächen hochreguliert ist.
Das Team implantiert dann eine winzige Fremdkörper in Rattengehirne . Das Implantat wurde aus einem einzigen Material hergestellt , sondern eine Seite war so weich wie Gehirngewebe und der andere so steif wie Muskel. Sie fanden heraus, viel größer Fremdkörperreaktion auf der steife Teil des Implantats.
" Dies zeigt nachdrücklich, dass die Steifigkeit eines Materials können Fremdkörperreaktionen auslösen können. Es bedeutet nicht, gibt es nicht andere Auslöser , aber auf jeden Fall Steifigkeit beiträgt und das ist etwas Neues , die vorher nicht bekannt war ", sagte er .
Die Ergebnisse könnten erhebliche Auswirkungen auf die Gestaltung der Implantate im Gehirn und anderen Teilen des Körpers verwendet werden.
" Während es schließlich möglich sein, Implantate von neuen , viel weicher Materialien zu machen, legen die Ergebnisse nahe , dass kurzfristig , einfach Beschichtung bestehenden Implantate mit Materialien, die die Steifigkeit des Gewebes werden sie in implantierten übereinstimmen helfen Fremdkörper verringern Reaktionen ", sagte Dr. Franze .