Új anyag a csontpótlásban – Aerogél

Ortopéd sebészek gyakran szembesülnek olyan problémával, hogy egy csont szilánkosra törik, és egy-két apró csontdarabka nem illeszthet? a helyére. Magyarán: folytonossági hiány keletkezik a csontban. Ha ez így maradna, veszélyeztetné a gyógyulást, és csökkentené a csont teherbíró képességét. Az is gyakori, hogy valamilyen okból el kell távolítani egy csontdarabot, és ezért keletkezik a hiány, amelyet mindenképpen pótolni kell. E célra több anyagot is létrehoztak, amelyek közös jellemz?je, hogy roppant drágák, áruk szinte az aranyéval vetekszik. A Debreceni Egyetem kémikusai nemrégiben egy olyat dolgoztak ki, amely olcsóbb a társainál.

Az új anyagot Aerogélnek nevezik: a nevéb?l is látszik, hogy olyan megszilárdult zselér?l van szó, amelynek apró hézagait leveg? tölti ki. A térhálós szerkezet?, nagyon alacsony s?r?ség? szilárd anyagok térfogatának 95 százaléka leveg?. Térhálók létrehozására tipikusan a szén és a vele az elemek periódusos rendszerében egy csoportban lév? szilícium képes, amely az oxigénnel szinte korlátlan terjedelm? láncokat, térbeli szerkezeteket alkothat. El?ször a NASA, az amerikai ?rkutatási hivatal számára gyártottak hasonlókat az ?rhajók, kés?bb a Mars-járó robotok szigetelésére. Az aerogélek a korábban alkalmazott kerámiáknál jóval könnyebbek, de legalább olyan ellenállók.

Saját súlyának tizenháromezerszeresét képes elbírni törés nélkül

A Debrecenben kifejlesztett aerogél alapanyaga egy szerves szilíciumvegyület, amelyet hidrolizálnak. Megfelel? feltételek között kialakul bel?le egy szilícium- és oxigénatomokból álló gél (zselé), amely megszilárdul. A folyamat meglehet?sen id?igényes, a keletkezett anyag szárítása pedig különleges eljárást kíván. A technológia eredménye egy tejfehér vagy üvegszer?en átlátszó, rendkívül könny? szilárd anyag, az aerogél.
A debreceni kutatók által kitervelt technológia megvalósítására nagynyomású berendezést gyártattak, amelyben sikeresen végbement a reakció. Nagy gondosságot igényelt a szárítás, amelyet csak kíméletesen és lassan szabad végezni.
Az így létrejött aerogélnek a csontpótlás szemszögéb?l nézve legkedvez?bb tulajdonsága a nagy szilárdság. A töréstesztek szerint ez az anyag saját súlyának tizenháromezerszeresét (!) képes elbírni törés nélkül. Van más jó tulajdonsága is, amelyet más célokra hasznosíthatnak. Például olyan jó a h?szigetelése, hogy ha a néhány milliméter vastag anyag egyik oldalát hegeszt?pisztoly szúrólángjával melegítik, a másik oldalra nyugodtan ráteheti bárki a kezét. (Szövetszer? változatából készült zoknira a Himaláját megmászó alpinisták „panaszkodtak”: meleg lett benne a lábuk…)

Hamarosan emberi próbák

A sikeres el?állítást követ?en el?térbe kerültek az alkalmazás kérdései.
Az aerogélt el?állító kémikusok és a majdani alkalmazást végz? ortopéd orvosok közös pályázatot nyújtottak be az OTKA-hoz az új anyag orvosi alkalmazására. Pályázatuk nyer? lett, együttm?ködésük sikeres.
Az el?zetes vizsgálatok azt mutatják, hogy megfelel? lesz az új csontpótló anyag. Jelenleg az állatkísérletek engedélyeztetése van folyamatban. Ha az ? csontjaik benövik a behelyezett csontpótlót, akkor kerülhet sor arra, hogy embereken is kipróbálják.
Ezek annyiban is különböznek a szokásos orvosi kísérletekt?l, hogy esetleges eredménytelenségük sem okozza az alapprobléma rosszabbodását. De a kutatók erre nem is gondolnak, abban bíznak, hogy hamarosan új csontpótló anyag kerülhet az ortopéd orvosi gyakorlatba.

Forrás: MTI ;  G?z József