Revolutionerande reservdelsrecept
Den ser ut som en vacker mosaikplatta, sammanfogad i ett prydligt mönster. I själva verket är det ett implantat för stora skallskador, framtaget vid institutionen för teknikvetenskaper på Uppsala universitet.
Keramiken bakom kranieimplantatet är en specialitet inom den forskargrupp som leds av Håkan Engqvist, professor i tillämpad materialvetenskap. Två salter av kalciumfosfat blandas ihop till en cementpasta som sedan gjuts över ett nät av titanmetall.
– Efter att ha 3D printat titannätet, lägger vi det i formen och gjuter keramen ovanpå. Vi är skickliga på att blanda de här salterna och designa dem för att de ska bli så lika ben som möjligt.
För att få de rätta egenskaperna hos keramen handlar det inte bara om biologi utan också mekanik, enligt Håkan Engqvist.
– Plattan måste vara stöttålig. För att göra den så stark som möjligt får man leka med kornstorleken hos salterna och dess kemiska sammansättning, och hur mycket vatten eller annan vätska man behöver blanda för att göra den här pastan. Så det blir väldigt många para metrar man testar.
Patientstudier har vittnat om kerammaterialets utmärkta förmåga att integreras i kroppen och stimulera nybildning av skelett. Materialets sammansättning hindrar också den omkringliggande huden från att tunnas ut, något som annars kan leda till sprickbildning och hål.
Idén att använda kalciumfosfater för att laga ben kommer från plastik- och rekonstruktionskirurgen Thomas Engstrand vid Karolinska Institutet. Samarbetet med Håkan Engqvists grupp är nu inne på sitt femte år.
– Vi bedriver även forskning i nära samarbete med ortopeder och radiologer. Målet är att ta fram nya biomaterial som kan användas i flera delar av kroppen. Vi kan idag skräddarsy olika typer av implantat, andra intressanta områden vi tittar på är ryggen och ansiktet, säger Håkan Engqvist.
Förutsättningen för att nå målen är tvärvetenskaplig kompetens, och Håkan Engqvists forskargrupp består av personer med bakgrund inom bland annat materialvetenskap, kemi, mekanik och bioteknik. Av de runt 25 forskarna jobbar de flesta med syntes av biomaterial och med biomekanik samt interaktionen mellan cell och material. Håkan Engqvist framhåller vikten av tillgången till ett cellabb på Ångströmlaboratoriet.
– Det gäller ju att ha ett forskarteam och miljö som möjliggör sådana här framsteg, och det är vad vi har här.
Anneli Björkman