Smarta material som får ben att läka

Benvävnad är mycket bra på att läka sig själv men i många situationer är den naturliga läkningsprocessen inte tillräcklig. I en avhandling vid Uppsala universitet visar Sonya Piskounova hur funktionella material som hon och hennes kollegor utvecklat till exempel kan bilda benvävnad på platser i kroppen där det från början finns lite eller inget ben.

Vid komplicerade benfrakturer kan det vara svårt att få alla små benbitar att läka på rätt sätt och det krävs komplicerad öppen kirurgi som i sig kan resultera i komplikationer, såsom ärrbildning och infektion. I andra situationer kan man vilja bilda ben på ett ställe i kroppen där det finns lite eller inget ben, till exempel för insättning av tandproteser eller vid behandling av patienter efter svårt trauma eller bensjukdom. Därför har forskargruppen där Sonya Piskounova ingår utvecklat smarta material som kan få ben att bildas där man placerar dem.

- Vi har utvecklat multifunktionella ytbeläggningar som ska få benvävnad att fastna bättre på till exempel titanskruvar som används för att fixera tandproteser, säger Sonya Piskounova.

Ytorna består bland annat av ett skikt hydroxyapatit, ett material som påminner om benvävnad och därför ska få ben att fästa lättare på ytan än på den obehandlade skruven. I avhandlingen beskrivs även en enkel metod för att ladda skruvarna med en speciell biomolekyl, så kallad BMP-2, som kan ger order till stamceller i kroppen att bilda nytt ben just på den platsen. BMP-2 kan laddas in i skruven direkt i operationssalen, och på så sätt ge kirurgen möjlighet att anpassa behandlingen till patienten.

BMP-2 används även i ett annat smart material, utvecklat för att bilda benvävnad på platser i kroppen där det finns lite eller inget ben. Eftersom BMP-2 är en mycket känslig molekyl som bryts ner på bara några minuter i kroppen ville forskarna hitta en bärare som kunde injiceras, men samtidigt vara tillräckligt stabil för vara kvar i några veckor medan BMP-2 gör sin verkan.

Lösningen blev en gel gjord på hyaluronsyra, ett ämne som finns naturligt i kroppen hos alla djur och människor. De stora fördelarna med detta material är att man slipper öppen kirurgi och eftersom hyaluronsyra känns igen som kroppseget finns det ingen risk för immunologisk reaktion. Gelen har utvecklats och testats i nära samarbete med läkare på Karolinska och Akademiska sjukhusen för att få direkt inblick i hur den kan användas på bästa sätt.

- Det är ett tag kvar, men vi hoppas att det inte tar alldeles för länge innan dessa smarta material kan användas på patienter, säger Sonya Piskounova.

För mer information, kontakta Sonya Piskounova, tel: 018-471 37 16, 0702-07 04 48, e-post: sonya.piskounova@mkem.uu.se

Läs mer om och ladda ner avhandlingen här.