Bakteerit voi karkottaa implanteista ilman antibiootteja

Professori Michael Gasik oli mukana kehittämässä implanttimateriaaleja, jotka pienentävät tulehdusriskiä jopa 95 prosenttia perinteiseen pintamateriaaliin verrattuna.

Professor Michael Gasik.jpg11.2.2014

Kun yhdistetään moderni sairaala, huolellinen hygienia ja ammattitaitoinen henkilökunta, luulisi, ettei potilaan tarvitse huolehtia ainakaan tulehduksista. Väärin.

”Ihmiskeho ei koskaan ole steriili”, muistuttaa materiaalitekniikan professori Michael Gasik.

”Me emme voi varmasti tietää ennalta, millaisia bakteereja ihmisen sisällä on ja mitkä niistä ilmestyvät leikkauksessa paikalle.”

Kisa tilasta

Perinteisesti bakteerien hyökkäystä on yritetty torjua vahvoilla antibioottikuureilla, mutta silti noin 10–15 prosenttia leikkausten jälkeisistä komplikaatioista on bakteeritulehdusten aiheuttamia. Bakteerien muodostama limakalvo heikentää olennaisesti antibioottien vaikuttavuutta ja estää näin tulehdusten hoidon. Ongelmaan saattaa kuitenkin Computer tomography of porous titanium coating made on the implant surface.jpglöytyä ratkaisu lääketieteen ulkopuolelta. Professori Gasik tutkimusryhmineen osallistui EU-hankkeeseen, jossa kehitettiin turvallisempia implanttimateriaaleja.

”Keskityimme erityisesti materiaalien pinnoittamiseen sekä pinnoitetun materiaalin, bakteerien ja solujen vuorovaikutukseen”, Michael Gasik selittää.

Hankkeessa kehitellyllä pinnoitusteknologialla optimoitu titaani-implanttimateriaali voi vähentää bakteeritulehduksen riskiä jopa 65–95 prosenttia verrattuna tavallisiin huokoisiin titaani-implantteihin, vaikkei mitään antibiootteja käytettäisikään.

 ”Pinnan rakenteella on tässä suuri merkitys”, professori Gasik korostaa.

 ”Kun implantti asennetaan ihmisen sisälle, alkaa solujen ja bakteerien välillä kisa elintilasta. Meidän tehtävämme on suunnitella pinta niin, että solut selviävät voittajana ja pääsevät nopeasti kiinnittymään implanttiin. Samalla bakteerien mahdollisuus muodostaa omaa limakalvo heikkenee.”

Miljoonia implantteja vuodessa

Pinnan optimoinnin lisäksi hankkeessa kehitettiin uusi titaanipohjainen materiaali. Se ei sisällä lainkaan alumiinia tai vanadiinia, jotka saattavat liueta elimistöön ja aiheuttaa kudoksessa vastareaktion ja pahimmillaan myrkytysoireita sekä kohonneen syöpäriskin.

Model for inverse humeral (shoulder) implant.jpg”Esimerkiksi USA:n FDA-virasto ei suosittele metallisten implanttien asennusta munuaisvaivaisille potilaille, HIV- ja immuunihäiriöpotilaille, nuorille ja hedelmällisessä iässä oleville naisille sekä yliherkille ihmisille”, Michael Gasik huomauttaa.

Hankkeen tuloksilla onkin maailmanlaajuisesti suuri merkitys, sillä erilaisia implantteja asennetaan vuosittain miljoonille potilaille. Euroopan komissio valitsi hankkeen yhdeksi lupaavimmista EU:n 6. puiteohjelmassa, ja kehitetyn teknologian kaupallistaminen on jo vauhdissa. Yksi jatkoprojekteista on Tekesin TUTL-hanke, johon Aalto-yliopiston ja kansainvälisten yritysten lisäksi osallistuvat myös Oulun yliopistollinen keskussairaala ja Suomen Punaisen Ristin Veripalvelu.

”Jatkohankkeen yhtenä tavoitteena on kehittää biomateriaalien in vitro -testaamiseen uusi menetelmä ja laite, joiden avulla voidaan parantaa materiaalien luotettavuutta ja turvallisuutta”, Michael Gasik selittää.

Testiolosuhteet on suunniteltu vastaamaan mahdollisimman tarkasti ihmisen elimistöä.

”Testiolosuhteet on suunniteltu vastaamaan mahdollisimman tarkasti ihmisen elimistöä, mikä lisää tulosten luotettavuutta, nopeuttaa biomateriaalien kehittämistä ja vähentää myös eläinkokeiden tarvetta. Samalla se avaa mahdollisuudet uusien, esimerkiksi potilaan omien kantasolujen tai uusia lääkeaineita sisältävien materiaalien suunnitteluun”, hän täydentää.

 

Michael Gasik
Professori (Full Professor)
Materiaalien valmistustekniikka ja jauhemetallurgia
michael.gasik [at] aalto [dot] fi
+358505609511

 

 

Sivusta vastaa: | Viimeksi päivitetty: 17.02.2014.