Je leest:

Strikjes zorgen voor beter heupimplantaat

Strikjes zorgen voor beter heupimplantaat

Auteur: | 12 januari 2018
Eline Kolken, TU Delft

Dankzij een nieuw materiaal is het mogelijk om betere heupimplantaten te maken, die langer meegaan. Wetenschappers aan de TU Delft bedachten het.

Schermafbeelding 2018 01 12 om 11.21.05
Prototypes van het nieuwe materiaal voor een heupimplantaat van Eline Kolken.
Eline Kolken, TU Delft

Opmerkelijk genoeg werkt het nieuwe materiaal zo goed dankzij vlinderstrikjes. Ze hebben dezelfde vorm als een zogeheten bow-tie die je aandoet naar officiële gelegenheden. “Ons nieuwe materiaal bestaat onder meer uit allemaal aan elkaar vastgemaakte strikjes. Deze vormen zorgen ervoor dat het materiaal uitzet zodra je eraan trekt”, zegt promovendus Eline Kolken van de TU Delft.

En dat is het knappe van de nieuwe vinding. Bij de huidige heupimplantaten ontstaat er een buiging waardoor er aan de binnenkant compressie (druk) optreedt en aan de buitenkant zogeheten trek. Je kunt het vergelijken met een elastiek. Als je daaraan trekt dan wordt het steeds langer en dunner. “Maar bij een heupimplantaat wil je zowel aan de binnen- als de buitenkant compressie tegen het bot. Dan moet het materiaal juist uitzetten als het rekt. Zodat het bot sneller herstelt en de kans kleiner is dat het afsterft”, zegt hoogleraar biomaterials and tissue biomechanics Amir Zadpoor, begeleider van Kolken. Dankzij de strikjes is dit mogelijk. Dan is er wel aan beide kanten compressie en drukt het nieuwe materiaal dus zowel van beide kanten tegen het bot aan. Het wordt dikker als je eraan trekt.

Titanium

Bij het plaatsen van een heupimplantaat zagen artsen een deel van de bovenkant van het bot dat in de heupkom zit af. Ze plaatsen het implantaat vervolgens in de schacht van het bot. “Met ons materiaal wordt het bot op deze plek nu ook mechanisch belast door de uitzetting van de strikjes en vindt er botgroei plaats. Dit gebeurt langs het oppervlak van het implantaat en in de strikvormige openingen. Hierdoor gaat het implantaat langer mee, zo verwachten wij”, zegt Kolken. De huidige heupimplantaten hebben een levensduur van tussen de tien en twintig jaar. “Onze theorie is dat een implantaat veel langer meegaat als het bot compressie ondervindt. Misschien wel dertig jaar of nog langer”, zegt Zadpoor.

Kolken maakte meerdere protoypes van titanium met een 3D-printer. Titanium wordt ook gebruikt bij de huidige implantaten. “Zonder 3D-printer hadden we deze uitvinding niet kunnen doen”, zegt Kolken. Ze laat een prototype door haar handen gaan en wijst op de openingen. “De spijltjes, de dunne balkjes in de poreuze structuur, hebben een printdikte van tweehonderd micron. Dat kan je niet met de hand maken. Het is voor een 3D-printer relatief eenvoudig om zo’n structuur met strikjes te maken. Maar vroeger was dit onmogelijk.”

Schermafbeelding 2018 01 12 om 11.35.21
Het materiaal voor een nieuw heupimplantaat werd met een 3D-printer gemaakt.
Eline Kolken, TU Delft

Andere mogelijkheden

Kolken en Zadpoor hebben inmiddels contact met medische centra om de vinding verder te ontwikkelen. Maar het duurt nog wel een tijd voordat we het terugzien in ziekenhuizen. “We staan aan het begin”, zegt Kolken. “We tonen nu dat deze structuur goed werkt. Maar er zijn nog veel meer tests en simulaties nodig voordat je het op de markt kunt brengen. Bij medische technologie duurt het altijd lang voordat iets uiteindelijk wordt gebruikt. Het kan best nog zo’n vijftien jaar duren, voordat dit wordt toegepast.”

Ondertussen zitten Zadpoor en Kolken niet stil, want hun manier van werken kun je ook toepassen op andere medische hulpmiddelen. “Het idee is helemaal niet zo moeilijk. Dit is geen rocket science. We willen laten zien dat je met een eenvoudige aanpak toch een groot verschil kan maken. Het is mogelijk dezelfde soort structuren te gebruiken bij implantaten in de rug of de schouder”, zegt Zadpoor. “Wij denken dat dit het begin is van veel nieuwe mogelijkheden.”

Bron

  • Kolken, E. ea, Rationally designed meta-implants: a combination of auxetic and conventional meta-biomaterials. Materials Horizons 018, 5, 28-35 DOI: 10.1039/C7MH00699C
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 januari 2018

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.