Biokerámiák válthatják a fémimplantátumokat
„A biokerámiák kémiai összetétele nagyon hasonló, közel áll a természetes csontéhoz. Olyan elemek építik fel (például kalcium, foszfor), amelyek a csontokban és a környező szövetekben is megtalálhatók” – magyarázta a kutató. „A fémimplantátumok beültetését követően nehézfém-ionok oldódhatnak ki, amelyek hatására gyulladások jöhetnek létre az emberi szervezetben. Ezzel ellentétben a kerámiák esetében az esetlegesen kioldódó elemek nem szövetidegenek, képesek aktívan összenőni a csontszövetekkel. A bioaktív kerámiák összenövése elsősorban a megfelelő pórusméretüknek köszönhető, melyek alkalmassá teszik őket a csontsejtek bejutására. Így lehetővé teszik az implantátumok hosszabbtávú és erőteljesebb kötődését a természetes csonttal.”
„Egy új eljárást dolgoztunk ki a kerámiák szintézisére attól függően, hogy foszformentes vagy foszfortartalmú a szintetizálni kívánt rendszer” – fejtette ki Meiszterics Anikó. A gél- és kerámiarendszerek szintézisére az oldattechnikán alapuló szol-gél módszer szolgált.
A jelenleg alkalmazott bioaktív kerámiák felhasználhatósága korlátozott, alkalmazásuknak legtöbbször kis mechanikai szilárdságuk szab határt. A kutató elmondta: tömbanyagként kizárólag olyan helyen lehet alkalmazni, ahol csak nyomó igénybevételnek van kitéve, egyéb helyeken a kerámiával bevont nagyobb szilárdságú fémeket használnak fel. „Klinikai vizsgálatok azonban bizonyították, hogy a biokerámia és a szövet közötti kötések jóval tartósabbak, mint a kerámiabevonat és a hordozó fém közötti kötések. Ez motiválta a kutatás fő irányát, hogy tömör bioaktív kerámiát fejlesszünk ki. A tömbkerámiák előállításával elkerülhető lenne a rossz kompatibilitású vázanyagok felhasználásának szükségessége, alkalmazásukkal pedig kiküszöbölhető lenne, hogy a betegeket újabb műtéteknek vessék alá. A beépített fémimplantátum és a kerámia kapcsolatának romlásával, esetleges megszűnésével szükségessé válik az implantátum cseréje” – mondta el a Kémiai Intézet munkatársa.
A kutatás során sikerült nagyszilárdságú (fémimplantátumokat is esetlegesen kiváltó) kalcium-szilikát kerámiatömböket előállítaniuk. Meghatározták a keletkezett tömbök kötésrendszerét és orvosbiológiai felhasználás szempontjából néhány fontos tulajdonságát is, így keménységüket, porozitásukat, pórusméretüket, oldhatóságukat desztillált vízben és szimulált testfolyadékban. A kutatás során elért eredményekről referált cikkek készültek, illetve nemzetközi riportokban és konferenciákon mutatták be azokat. Meiszterics Anikó szerint a biokerámiák gyakorlati felhasználása sem kizárt, ám – mint mondta – egy új implantátum alkalmazásához számos orvosbiológiai, majd klinikai kísérlet elvégzése szükséges. „A kutatás jelenleg még csak a szintézisre és az elsődleges paraméterek (kémiai összetétel, szerkezet, keménység, porozitás, oldhatóság) meghatározására és szabályozására terjedt ki. A későbbiek során a legígéretesebb kerámiák további vizsgálatait is tervezzük” – fűzte hozzá.
A kutató hangsúlyozta: a TÁMOP-projekt nagymértékben hozzájárult a kutatás sikerességéhez. „A projekt lehetőséget nyújtott arra, hogy a megkezdett szerkezetkutatásokat tovább folytassuk a kutatóegyetemi projekt keretein belül beszerzett nagyműszerekkel. Lehetőségünk nyílt továbbá NMR spektroszkópiai mérések elvégzésére, mely a kémiai kötésrendszer feltérképezéséhez nyújtott segítséget. A pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) felvételek a pórusrendszer megismerésére szolgáltak, valamint segítséget nyújtottak a színterelt tömbkerámiák felületének összevetésében a szimulált testfolyadékos kezelést megelőzően, illetve azt követően” – összegzett.
