Ιατρικά εμφυτεύματα - από καθετήρες που παρέχουν μακροπρόθεσμη στήριξη της ζωής σε αντικαταστάσεις αρθρώσεων - μπορεί να λειτουργεί καλύτερα όταν οι επιφάνειές τους είναι σχετικά με την τραχιά πλευρά, δείχνει νέα έρευνα.
Τα εμφυτεύματα έχουν συχνά επιφάνειες που μαλακών ιστών, όπως ιστών του δέρματος και του συνδετικού, δεν μπορούν να αποδίδουν, δήλωσε ο Andreas von Recum, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής της βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο . Έτσι, το σώμα με τη σειρά του αποτελεί μια κάψουλα ιστός γύρω από το εμφύτευμα, τη σφράγιση μακριά από το υπόλοιπο σώμα.
Αυτό απομόνωση μπορεί να οδηγήσει σε μια σειρά σοβαρών προβλημάτων, von Recum είπε.
Για παράδειγμα, υπάρχουν πάνω από 300.000 αντικαταστάσεις ισχίου και γόνατος κάθε χρόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Τέτοιες εμφυτεύματα συνήθως διαρκούν για 10 έως 12 ετών μέχρι να γίνουν χαλαρά και αρκετά επίπονη και πρέπει να αντικατασταθούν.
"Το να είσαι εγκιβωτισμένες σε συνδετικό ιστό συμβιβασμούς σοβαρά λειτουργία ένα εμφύτευμα, το" von Recum είπε. "Και ο συνδετικός ιστός δεν μπορεί να ανεχτεί συνεχώς κινείται κατά ένα ξένο αντικείμενο Αυτή η τριβή -. Και η συνακόλουθη φλεγμονή - σκοτώνει τα υγιή κύτταρα και δημιουργεί μια σταθερά αυξανόμενη κάψουλα του νεκρού ιστού."
Προσθέτοντας υφή στην επιφάνεια ένα εμφύτευμα χαρά - οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τιτανίου σε αυτή τη μελέτη - αυξημένη συμβατότητα με τα κύτταρα του συνδετικού ιστού, που ονομάζονται ινοβλάστες, σημαντικά.
Και ενώ οι ερευνητές πραγματοποίησαν τα πειράματά τους χρησιμοποιώντας τιτανίου, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά για να κάνουν εμφυτεύματα, όλα τα εμφυτεύματα μπορούν να επωφεληθούν από μια ανάγλυφη επιφάνεια, von Recum είπε.
Η μελέτη δημοσιεύεται σε πρόσφατο τεύχος της Εφημερίδας της Βιοϊατρικής Έρευνας Υλικών Μέρος Α. Von Recum πραγματοποίησε τη μελέτη με Rakhi Jain, ένας πρώην διδακτορικός φοιτητής στο Ohio State. von Recum είναι επίσης το Associate Dean για την έρευνα στην κτηνιατρική στο Ohio State.
Οι ερευνητές επικάλυψη δίσκο σε σχήμα γκοφρέτες πολυεστέρα με τιτάνιο. Οι δίσκοι ήταν στρογγυλή και περίπου το μέγεθος ενός νικελίου. Μερικοί από τους δίσκους που καλύφθηκαν με αυλάκια μόνο πολλά μικρά βαθιά. Μερικά οστά εμφυτεύματα που χρησιμοποιούνται σήμερα έχουν παρόμοια υφή, von Recum είπε, αν και αυτά τα αυλάκια τείνουν να είναι 100 - 200 μικρομέτρων βαθιά και μπορεί να αλληλοσυνδέονται με σκληρό ιστό, όπως των οστών.
"Οι αύλακες για τους δίσκους μας ήταν εκατό φορές μικρότερη από ένα άτομο ινοβλαστών," von Recum είπε, προσθέτοντας ότι τα κύτταρα που συνδέονται με την υφή τους δίσκους με την κατάθεση πρωτεϊνών στα αυλάκια.
Ινοβλάστες από ποντίκια αφέθηκαν να αναπτυχθούν τόσο για την ομαλή και υφή δίσκους για τρεις ημέρες. Στο τέλος εκείνου του χρόνου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικροφωτογραφία - λήψη εικόνας μέσα από ένα ομοεστιακό μικροσκόπιο - να καθοριστεί η απόσταση μεταξύ των κυτταρικών μεμβρανών και επιφάνειες δίσκο.
Η απόσταση μεταξύ των ινοβλαστών και της επιφάνειας της υφής τους δίσκους ήταν ανυπολόγιστη, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα κύτταρα αυτά είχαν προσχωρήσει στην επιφάνεια. Αντίθετα, οι ερευνητές μπορούσαν να μετρήσουν την απόσταση - αν και πολύ μικρό, της τάξης των νανομέτρων - μεταξύ των κυτταρικών μεμβρανών και την επιφάνεια μιας ομαλής δίσκο.
"Texturing παρείχε μια ισχυρή πρόσφυση μεταξύ της επιφάνειας του κυττάρου και στην επιφάνεια ενός δίσκου," von Recum είπε. "Αυτός είναι ακριβώς αυτό που θέλουμε σε ένα πραγματικό εμφύτευμα."