2/2009

Bioaktiivinen lasi parantaa - ja katoaa

Heimo Ylänen

"Lasin ja oman luunsiirteen yhdistelmä on
osoittautunut yhtä kestäväksi kuin oma luu",
professori Heimo Ylänen TTY:n biolääketieteen
tekniikan laitokselta kertoo.

Luuimplantteja, hammasproteeseja, jopa puuttuvien kallonosien korvaamista - bioaktiivista lasia hyödynnetään luu- ja plastiikkakirurgiassa monin tavoin. Lasi korvaa potilaalta puuttuvan luukudoksen ja korvautuu puolestaan vähitellen potilaan omalla kudoksella.

Bioaktiivinen lasi muistuttaa fyysisesti ikkunalasia. Kemiallinen koostumus on kuitenkin erilainen. Se reagoi tavallista lasia herkemmin soluvälinesteiden kanssa. Reaktioiden seurauksena lasin pinta ja luu muodostavat kovan liitoksen.

Lasi kiihdyttää luun aineenvaihduntaa ja uuden luun muodostumista. Kun lasi hajoaa, osa siitä muodostuu luuksi.

- Reaktio jatkuu, kunnes lasi on korvautunut oikealla luuaineksella. Lasi on optimaalinen biomateriaali: se tekee tehtävänsä ja häviää. Näin myös tarvittavien leikkausten määrä vähenee. Lasin ja oman luunsiirteen yhdistelmä on osoittautunut yhtä kestäväksi kuin oma luu, professori Heimo Ylänen TTY:n biolääketieteen tekniikan laitokselta kertoo.

Lankaa, mikropalloja ja raetta

Bioaktiivinen lasi kehitettiin jo 30 vuotta sitten Vietnamin sodassa luuvammoja saaneita varten. Ensimmäisistä laseista ei vielä voitu valmistaa teknisesti vaativia tuotteita, kuten lankaa, sillä ne kiteytyivät lämmitettäessä.

Suomessa alettiin 1980-luvulla kehittää lasia, jota voitaisiin käsitellä monipuolisemmin. Nykyisistä laseista voidaan jo tehdä melkein mitä vain - langan lisäksi muun muassa pieniä mikropalloja ja karkeampaa raetta. Bioaktiivisen lasin tutkimus onkin Suomessa maailman huipputasoa.

Vahvaa komposiittien osaamista

Nyt TTY kehittää yhdessä Åbo Akademin kanssa laseja, joista voidaan yksinään tai yhdessä biohajoavien polymeerikuitujen kanssa kutoa bioaktiivista kangasta. Tampereelta tulee projektiin komposiittien teknologiaosaaminen, Turusta synteettisen kemian tuntemus.

- Bioaktiivisen lasin käytössä pitää sovittaa yhteen tuotteen muoto, tarvittavan reaktion nopeus ja fysiologinen olosuhde, jossa implanttia käytetään. Olosuhteet lonkkanivelessä ovat erilaiset kuin otsaontelossa. Toisten tuotteiden pitää reagoida elimistössä hitaasti, toisten nopeammin.

Haavaa puhdistava laastari

Lähitulevaisuudessa lasista voidaan valmistaa esimerkiksi kuormaa kantavia rakenteita, jotka korvaavat vaikkapa murtuneen selkänikaman. Kehitteillä on myös huokoisia implantteja, jotka edistävät paranemista bioaktiivisesti.

Koska bioaktiivinen lasi on antimikrobista - se tuhoaa pieneliöitä tai estää niiden kasvua ja lisääntymistä - yksi uusi mahdollisuus on paranemista edistävä laastari, joka pitää haavan puhtaana. Laastarin ylin kerros voisi olla hitaasti reagoivaa materiaalia, joka esimerkiksi suojaa palovammaa nesteiden haihtumiselta.

Sensorit ennakoimaan syövän leviämistä

Yläsen mukaan biolääketieteen laitoksella on ymmärretty, että sairauksien hoidon lisäksi kehitystyötä täytyy tehdä myös terveyden hoidossa.

-Biomateriaaleja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi riskiryhmien terveydentilan tarkkailussa. Kehoon asennettavien sensorien avulla voidaan jatkossa ennakoida jopa syövän leviäminen.

Apuna tutkimustyössä on yhteistyöhanke kiinalaisen Zhongshanin sairaalan kanssa. Aasian suurimmassa sairaalassa on biomateriaalien käytöstä kokemusta, jota saadaan hankkeen myötä suomalaistenkin käyttöön.

- Parhaillaan selvittelemme mahdollisuuksia aloittaa samanlainen yhteistyö Intian ja Indonesian suuntaan, Ylänen kertoo.

 

Teksti: Katri Syvärinen
Kuvat: Sami Helenius

Kerro kaverille
Erilainen ympäristönsuojelija
Erilainen ympäristönsuojelija
2/2009
Erilainen ympäristönsuojelija
 
2/2009
 
2/2009
Energiatehokkuutta lähiöiden korjaamiseen
Energiatehokkuutta lähiöiden korjaamiseen
2/2009
Energiatehokkuutta lähiöiden korjaamiseen
 
2/2009
Yli 3 500 haki opiskelemaan TTY:lle
Yli 3 500 haki opiskelemaan TTY:lle
2/2009
Yli 3 500 haki opiskelemaan TTY:lle
Kolmas kansainvälinen kuivakäymäläkonferenssi 12. - 15.8.2009
Kolmas kansainvälinen kuivakäymäläkonferenssi 12. - 15.8.2009
2/2009
Kolmas kansainvälinen kuivakäymäläkonferenssi 12. - 15.8.2009
 
2/2009
 
2/2009

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi