Eine Forschergruppe an der Universität Uppsala hat eine neue ansprechende Beschichtung für Implantate in der Chirurgie verwendet werden, um ihre Integration in die Knochen zu verbessern und um eine Abstoßung zu verhindern entwickelt. Neutronenstreuungsexperimentenam Institut Laue -Langevin ( ILL) in Grenoble haben gezeigt, wie ein Protein, das Knochenwachstum fördert bindet an dieser Fläche und in kontrollierter Weise freigesetzt werden .
Orthopädie und Dentalimplantate müssen für viele Jahre dauern . Erfolg für diesen chirurgischen Komponenten hängt von Integration in benachbarte Knochengewebe. Gele durch Änderung Hyaluronsäure , ein großes biologisches Molekül besteht, kann zur Beschichtung von Implantaten verwendet werden . Ein neues Papier in Funktionale Werkstoffsysteme zeigt, dass die beschichteten Titanoberflächen können Proteinmoleküle, die die Knochenbildung fördern binden. Diese können langsam freigegeben, sobald die Oberfläche in Kontakt mit einer Lösung aus werden Kalzium Ionen. Dieses Verfahren würde das Wachstum von Knochen auf das Implantat zu stimulieren.
Die Gel-Schichten , nur wenige Nanometer dick , wurden mit Neutronenreflexion am ILL , eine Technik, die ein detailliertes Bild von dem, was passiert, an Oberflächen bietet aus. In dem neuen Papier zeigte das Forscherteam , dass das Protein BMP-2, bekannt, dass das Knochenwachstum zu fördern, wurde an das Gel gebunden . Sie zeigten auch, dass der Proteinschicht war in Wasser stabil ist, aber könnte sich langsam durch Zugabe von Lösungen Calcium, ein Verfahren, das in Echtzeit unter Verwendung von Neutronenreflexion, um die Menge an Protein an der Oberfläche zu verfolgen beobachtet enthaltenden freigegeben.
Die Arbeitsgruppe hat nun Versuche mit ähnlichen Materialien startete für Metallimplantate bei Kaninchen. Diese laufenden Studien werden in Zusammenarbeit mit der schwedischen Universität für Landwirtschaft in Uppsala gemacht und sie stellen einen Schritt in Richtung Transfer der Ergebnisse in die klinische Anwendung .
Zitate:
"Interdisziplinäre Forschung und Partnerschaften ermöglichen fortschrittliche Analysetools , um zu wichtigen, aber schwierigen medizinischen und wissenschaftlichen Herausforderungen angewendet werden. Diese spannende Arbeit kommt von gemeinsamen Zielen der Chemiker und Physiker sowie das Zentrum für Neutronenstreuung an der Universität Uppsala und den Labors in Grenoble . " - Professor Adrian Rennie , Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Uppsala
" Wir sehen , dass die Materialien in der Medizin verwendet werden, um den Heilungsprozeß bei Knochen modulieren. Neutronen sind ein ideales Werkzeug , um die Wechselwirkungen von Metalloberflächen , Polysaccharidbiopolymeren und Proteine durch ein Kontrastanpassungstechnik, die nur die Proteinkomponenten hebt bei verstehen die Schnittstelle " ." - Professor Dmitri Ossipov , Institut für Chemie , Universität Uppsala
" Neutronenstreuung Techniken sind zunehmend relevant für Bio- Materialien zu optimieren und die Systeme, die für die Gesundheit beziehen, zu studieren. Die Bedeutung der Kombination von konventionellen Laborstudien mit denen in großem Maßstab Anlage ein vollständiges Bild von einem Prozess zu geben, wurde bewiesen, noch einmal. Dieses Werk entstand aus einem Stipendium vom Institut Laue-Langevin finanziert , die uns stolz auf unsere PhD-Programm macht . " - Dr Giovanna Fragneto , Institut Laue-Langevin