Luupuutoksien hoitoon tarkoitetut yhdistelmämateriaalit kehittyvät entistä paremmiksi.
Lupaavimmissa komposiiteissa yhdistyvät hyvä luunkasvun ohjaamiskyky ja hyvät mekaaniset ominaisuudet.
Esimerkiksi kalsiumfosfaatti-keraamit jopa lisäävät luunmuodostusta, mutta niiden käyttöä ovat rajoittaneet materiaalien kovuus ja hauraus.
Tampereen yliopiston tutkijat saivat aikaan lujan mutta samalla elastisen komposiitin lisäämällä kalsiumfosfaatti-keraamiin polykaprolaktonia.
Biohajoava, erittäin huokoinen ja keraamipitoinen komposiitti syntyi ensimmäisen kerran ylikriittisellä hiilidioksidiprosessoinnilla.
”Pystyimme näyttämään, että kanin luukudos kasvaa suoraan kiinni komposiittiin ja huokoisen rakenteen sisään jo neljässä viikossa”, kertoo väitöstutkija Sanna Pitkänen yliopiston sivuilla.
Pitkänen selvitti väitöstyössään luun ja verisuonten muodostumista synteettisissä luusiirremateriaaleissa.
”Komposiitti on korkeasta keraamipitoisuudesta huolimatta joustavaa, ja sitä voidaan muotoilla helposti saksilla kesken leikkauksen, jos tarve vaatii”, tutkija sanoo.
Kuparia ei kannata käyttää
Pitkänen paneutui väitöstutkimuksessaan myös 3d-tulostettuihin komposiitteihin, joissa polykaprolaktoniin yhdistettiin bioaktiivista lasia tai bioaktiivisen lasin ja kuparin seosta.
Hän tutki tällaisten komposiittien kykyä tukea luuytimen kantasolujen luuerilaistumista.
Lisäksi hän selvitti napanuoran endoteelisolujen kykyä muodostaa verisuonirakenteita soluviljelmissä.
Kuparia on ehdotettu komposiittien ainesosaksi, koska sen on ajateltu lisäävän verisuonittumista.
Pitkäsen tulokset kuitenkin osoittavat, että matalakin kuparipitoisuus häiritsee luuytimen kantasolujen kypsymistä luusoluiksi.
”Tulokset kyseenalaistavat kuparin lisäämisen positiivisia vaikutuksia. Bioaktiivisella lasilla on jo itsessään positiivinen vaikutus sekä luun että verisuonten muodostumiseen”, Pitkänen sanoo.
Sanna Pitkäsen väitöskirja In vitro and in vivo osteogenesis and vasculogenesis in synthetic bone grafts tarkastetaan Tampereen yliopistossa 31. tammikuuta 2020.
(Kuva) Uutta komposiittimateriaalia voidaan muotoilla saksilla kesken leikkauksen, jos tarvetta ilmenee.
