Biomaterial – vän eller ovän?
Utvecklingen av allt mer sofistikerade konstgjorda kroppsdelar ellerorgan kräver att de olika material som används accepteras av kroppen.Jaan Hong har i sin forskning vid Uppsala universitet tagit fram en metod för att testa hur blodet reagerar med främmande material.
Biomaterial ? främmande material som kommer i kontakt med kroppsvävnader
? blir alltmer vanliga i praktisk medicin. Problemet är att de sätter
igång blodets koagulationsaktivitet och att kroppen ofta reagerar med
inflammation riktad mot det främmande materialet. Samtidigt kräver
utvecklingen att de, alltmer sofistikerade konstgjorda kroppsdelarna
eller organen, är biokompatibla d.v.s. kan växelverka med
omkringliggande vävnad utan att framkalla störningar. Kraven växlar dock
i olika vävnader. Som exempel har titan en hög biokompatibilitet i
benvävnad.
Nästan alla biomaterial kommer i kontakt med blod. Vid kontakten mellan
blod och biomaterial binder biomaterialet proteiner som startar
aktiveringen av blodets koagulation och komplement (kaskadsystem).
Härigenom bildas både lösliga och ytbundna aktiveringsprodukter. Detta
leder till att vita blodkroppar (leukocyter) och blodplättar
(trombocyter) tillkallas till biomaterialytan. Avhandlingsarbetet
handlar om karaktärisering av dessa förlopp i helblod i kontakt med
olika biomaterial. Forskningen har inriktats på att utveckla en in vitro
modell, samt att utveckla analystekniker som ger möjlighet att testa
olika biomaterial och därigenom utveckla nya material och substanser som
ger förbättrad biokompatibilitet.
Resultaten visade att koagulationen påbörjas via kontaktaktivering och
att denna var beroende av flera celltyper framförallt röda blodkroppar
och blodplättar vid kontakt med biomaterial. I ett andra steg visade sig
blodplättarna aktivt förstärka koagulationen. Resultaten indikerar även
att vita blodkroppar bidrar till att accelerera koagulationssystemet.
Vid test av flera olika material som PVC-plast, stål och titan visade
det sig att titan var kraftigt koagulationsaktiverande med stor
frisättning av tillväxtstimulerande faktorer från blodplättarna som
följd. Dessa faktorer befrämjar nybildning av benvävnad och kan vara en
förklaring till titanets goda inläkningsförmåga i ben. Genom att
förstärka frisättningen av dessa tillväxtfaktorer från blodplättarna
eller genom att tillväxtfaktorer ingår i implantatet och frigörs till
omkringliggande benvävnad kan inläkningen eventuellt förstärkas.
Resultaten visar dessutom att titan inte är ett lämpligt material för
applikationer där blod är i kontakt med en främmande yta under en längre
tid, t. ex. i hjärtklaffar eller hjärtpumpar.
Avhandlingens titel: Investigation of Incompability Reactions Caused by
Biomaterials in Contact with Whole Blood Using a New in vitro Model.
Jaan Hong kan nås på telefon 018-611 49 07 eller
e-post jaan.hong@klinimm.uu.se
