Forskare vid Chalmers i Göteborg och odontologiska fakulteten vid Malmö universitet har utvecklat en porös ytbeläggning som kan fyllas med läkemedel. Beläggningen kan användas till implantat som då kan frisätta antibiotika lokalt för att förhindra primärinfektioner efter operationen.
– Implantat drabbas ibland av det som kallas biomaterialassocierad infektion, vilket ofta leder till att man måste plocka ut implantatet. Vår tanke var att försöka behandla eller förebygga de här infektionerna på ett smartare sätt, säger Martin Andersson, biträdande professor i teknisk ytkemi vid Chalmers i Göteborg.
Guldstavar i nanostorlek
Han är medförfattare till en artikel publicerad i den vetenskapliga tidskriften Materials Science and Engineering C där den nya ytbeläggningen presenteras.
Men den riktigt stora finessen med den nya implantatbeläggningen är att den också kan innehålla en andra dos läkemedel som inte frisätts spontant utan kan styras utifrån. Genom att lägga till guldstavar i nanostorlek till beläggningen är det möjligt att styra läkemedelsfrisättningen genom att belysa implantatet utifrån med nära infrarött ljus.
– Guldstavarna är designade så att de absorberar ljuset med precis de här våglängderna. När de gör det så förvandlas ljuset till värme, men det är bara ytan på guldstavarna som blir varma. Då förändras egenskaperna hos materialet i beläggningen och läkemedlet frisätts, säger Martin Andersson.
”Frisättningen kan ske flera år efter att implantatet satts in, men man kan också vänta några dygn efter att implantatet satts in och sedan frisätta antibiotikadosen.”
Det innebär att man kan ha en reservdos antibiotika i implantatet som kan användas på olika sätt.
– Frisättningen kan ske flera år efter att implantatet satts in, men man kan också vänta några dygn efter att implantatet satts in och sedan frisätta antibiotikadosen. Om det eventuellt skulle finnas några bakterier i den här miljön så kan man ta död på dem då, säger han.
Det biologiska fönstret
Våglängden på det ljus som startar frisättningen är ingen slump. Nära infrarött ljus, det vill säga våglängder mellan infrarött och synligt ljus, är det ljus som människokroppen är mest transparent för. Våglängden där ljuset kan ta sig in genom vävnaden kallas för det biologiska fönstret.
– Nära infrarött ljus kommer alltså åt implantatytan, säger Martin Andersson.
Det gäller också för käkbenet som implantatet är fastskruvat i.
– Det är inte lika transparent, men tillräckligt för att vi ska få en effekt i käkbenet, säger han.
Förhindra infektion
Det är dock en bit kvar innan det går att använda den nya ytbeläggningen på implantat till människa.
– Vi har inte gjort några kliniska försök ännu utan detta är mer ett ”proof of concept”. Nästa steg är att visa att man kan förhindra infektioner eller behandla om infektionen skulle bryta ut, säger Martin Andersson.
