Et smørende lag laget av grafittisk karbon dannes naturlig i leddene til metall-på-metall hofteimplantater, viser en ny studie. Dette faste laget, produsert i kroppen, er mer som et industrielt smøremiddel enn leddvæske. Funnet kan hjelpe forskere med å designe mer langvarige metall-på-metall hofter for behandling av leddgikt og andre leddsykdommer.

Røntgen av hofteregionen med et metall-på-metall-implantat overlagret.

Leddgikt er en smertefull tilstand ofte preget av betennelse i leddene. Det er en vanlig årsak til funksjonshemming hos mennesker når de blir eldre. Betennelsen i et leddgikt kan skade vev og bein, og til slutt gjøre leddet ekstremt smertefullt. For å behandle tilstanden, gjenoppretter kirurger eller erstatter leddet med et implantat.

De vanligste hofteimplantatene er laget av metall og polyetylen, en form for plast. Over tid slites imidlertid metall- og plastledd ned, og avbrutte biter kan skade gjenværende bein og vev i hoften. I løpet av de siste 10 årene har skjøter i helmetall blitt stadig mer populære, siden de generelt er mer stabile og holdbare. I noen tilfeller kan imidlertid metall-på-metall-implantater fortsatt fjerne skadelig metallrester gjennom slitasje og korrosjon.

Metall-på-metall-skjøter er ikke utformet med smøring, men ved bruk oppstår et tynt lag i skjøten mellom kulen og sokkelen. Dette laget, som dannes mellom de to gnidende metallflatene, er kjent som et tribologisk lag. Forskere trodde først at den var laget av proteiner og annet biologisk materiale, som smøringen i et vanlig ledd.

Dr. Joshua Jacobs fra Rush University Medical Center og Dr. Laurence Marks fra Northwestern University organiserte et forskerteam for å undersøke sammensetningen av det tribologiske laget.

Forskerne undersøkte det tribologiske laget på 7 ledd i helmetall som var fjernet fra pasienter. De skrapet av litt av laget og analyserte det ved elektronenergitapsspektroskopi, en metode som avslører hvilken type atomer som er tilstede i et materiale. Til deres overraskelse oppdaget de at laget var bygd opp i store deler av grafittisk karbon, med svært lite, om noe, protein.

Å vite at strukturen er grafittisk karbon åpner virkelig muligheten for at vi kan være i stand til å manipulere systemet, sier medforfatter Dr. Alfons Fisher ved Universitetet i Duisburg-Essen, Tyskland. Vi har nå et mål for hvordan vi kan forbedre ytelsen til disse enhetene.

Med denne innsikten kan forskerne ta sikte på å skape sikrere, lengre varige hofteimplantater ved å oppmuntre grafittisk karbon til å feste seg til metallet i implantatet.

• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Hip_Replacement/default.
• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Arthritis/default.
• 
  http://www. fda. gov/MedicalDevices/ProductsandMedicalProcedures/ImplantsandProsthetics/MetalonMetalHipImplants/ucm241762.