(GERGELY Gréta Ph.D., BALÁZSI Csaba Ph.D., WÉBER Ferenc, LUKÁCS István Endre)
Az elmúlt pár évtizedben a biokeramikus anyagokból készített implantátumokkal
számos ember életminőségének javulását érték el a kutatók és az orvosok.
Ezeket a speciális anyagokat (alumínium oxid, hidroxiapatit (HAp),
amelyeket cirkónium oxid, illetve bioaktív üvegekkel stabilizálnak)
sikeresen alkalmazzák a test sérülései, sok esetben csontok rekonstrukciója
során. A hidroxiapatit kémiai szempontból nagymértékben hasonlít a csont fő
alkotó elemére, így ennek köszönhetően a szervezet jól befogadja. Ezért ha
különböző fém implantátumok felületét hidroxiapatittal bevonjuk, a gyógyulási
folyamat sokkal hamarabb végbemegy. A bevonat nélkül a szervezet könnyen
"idegen testnek" tekinti a beültetett implantátumot, viszont HAp bevonattal
könnyebben a "magáénak" érzi. Ezen kívül a HAp-ot por, pórusos alakos test
és hibrid kompozit formájában is használják, leginkább térkitöltő anyagként,
kivált arc és szájsebészeti eljárásoknál.
 |
1. ábra. Hidroxiapatit és forrása: (A): tojáshéj, (B): kiégetett tojáshéj (elektronmikroszkópos kép),
(C): HAp por (elektronmikroszkópos kép)
|
A hidroxiapatit előállítása tojáshéjból és kagylóból történik (1. ábra).
Az alapanyagokat mechanokémiai eljárásnak kitéve nanoszerkezetű hydroxyapatitot
nyerünk. Az eljárás előnye, hogy környezetvédelmi szempontból is hasznos,
hiszen egy egyébként eldobandó melléktermék hasznosítása történik meg ezáltal.
A nano méretű szemcsékből álló hidroxiapatitból biokerámia termékek és bioplimer
kompozitok előállítására van lehetőség.
 |
2. ábra. Tojáshéjból készített nanokrostályos kettős szerkezetű hidroxiapatit.
|
Biopolimerekbe a hidroxiapatit
nanoszemcséket belekeverve, orvosi szempontból nagyon érdekes, vattaszerű anyag
állítható elő egy "elektrospinning" (elektromos fonás) nevű eljárással.
Ez a vattaszerű anyag a nanoméretek tartományába eső vastagságú szálakat
tartalmaz, melyek egy 3-dimenziós szerkezezetet alkotnak (2. és 3. ábra).
Bioaktivitása, biokompatibilitása és térkitöltő szerepe miatt egyaránt érdekes.
 |
3. ábra. A hidroxiapatit-polimer kompozit szálas szerkezete.
|
Abban az esetben, ha a csontnak el kell távolítani egy részét, mert például
rákos lett, akkor a hiányzó csont pótlására alakos termékeket használnak.
Ezek megfelelő pórusokkal kell rendelkezzenek (4. ábra) annak érdekében, hogy a
gyógyulási folyamatban szorosabban és egyszerűbben át tudják szőni a sejtek.
 |
4. ábra. Pórusos szerkezetű implantátum, mely "rapid prototyping"-gal, azaz gyors prototípus
eljárással készült.
|
Kiegészítő, vagy alternatív megoldásként hidroxiapatit szemcséket
tartalmazhatnak, melyek szövetbarát tulajdonságukkal segítik a gyors
sejtképződést és ezáltal a gyógyulást, továbbá nagymértékben csillapítják
a kilökődési immunreakciókat is. Mindezek mellett az implantátumokba
hatóanyagok is elhelyezhetők, így ezek a hatásukat közvetlenül ki tudják fejteni (5. ábra).
 |
5. ábra. A sérült részek helyreállítására használt polimer töltőanyagok a megfelelő hatóanyagokkal.
|
A kutatási héten a következőket fogjuk csinálni:
- A tojáshéjat kiégetjük, majd egy
- ún. attritoros őrlést követően
- hőkezelésnek fogjuk alávetni.
- Az előállított HAp-ot a szerkezetét ellenőrizendő röntgendiffrakcióval és pásztázó elektronmikroszkóppal is megvizsgáljuk,
- majd egy ún. elektroszpinninges eljárással vattaszerű anyagot állítunk belőle elő.
MEGJEGYZÉS:
Különféle megtisztíttott tojáshéjakat magad is hozhatsz otthonról, amit kiinduló alapanyagként ugyancsak felhasználhatunk :-) !
LINKEK:
Hogyan kerül a magyar tojáshéj az USA-ba?
Az MTV Géniusz c. műsorának 2009. január 31-i adása
|
|
|
