Biokeramiskt implantat får igång återväxt av skallben

Modell av mänsklig skalle med det biokeramiska implantatet som stimulerar återväxten av naturligt skallben.

Att rekonstruera stora ben- och mjukvävnadsskador i skallen efter olycka eller behandling av hjärntumör, blodpropp eller blödning är en svår utmaning. Klinisk rutin världen över är att transplantera ben, eller använda implantat av plast eller metall.

Att transplantera ben från annan plats i kroppen medför risker både där vävnaden tas och där den placeras. Implantat av exempelvis plast eller metall integrerar sämre än ben vilket ökar riskerna för infektion.

Under ledning av Peter Thomsen, professor i medicinsk biomaterialforskning vid Göteborgs universitet har en forskargrupp nu istället använt ett 3D-printat biokeramiskt material fäst på en titanram, utformad som den del av skallbenet som saknades. För första gången visas att stora skallbensdefekter kan läka med nybildning av ben, utan tillägg av tillväxtfaktorer eller stamceller.

Läs artikel från 2016 om forskning om biomaterial för stora skallskador vid Uppsala universitet.

Ser skallbenet växa fram

I försöken visade sig biokeramen ombildas till ben med en sammansättning som inte kunde särskiljas från naturligt ben. Försök med implantat av endast titan gav också benbildning, men bara intill värdbenet.

– Vi ser hur skallbenet växer fram, inte bara vid kvarvarande delar av kraniet utan också centralt i defekten. Samtliga celler som vi vet är delaktiga i benbildning och ombyggnad av ben rekryteras till, eller befinner sig på plats även i centrala delen av defekten och i mjukvävnad där biokeramen satts in. Det som sker är att biokeramens huvudsakliga beståndsdel, monetit, omvandlas i kroppen till en annan mineral, apatit, säger Peter Thomsen.

Försöken gjordes på får, och resultaten bekräftades på människa, en enskild individ, där man 21 månader efter ingreppet fann att biokeramen omvandlats till en vävnad med struktur och sammansättning som naturligt ben. Processen kallas osteoinduktion.
 
Håkan Engqvist, professor i tillämpad materialvetenskap vid Uppsala universitet, påpekar att den innovativa biokeramen bryts ner relativt långsamt.

– Kombinationen av keramens sammansättning och dess långsamma nedbrytning har visat sig vara väldigt bra för benbildningen i stora kraniedefekter, konstaterar han.

Från Uppsala universitet medverkade forskarna Thomas Engstrand, Håkan Engqvist, Jonas Åberg och Michael Pujari-Palmer.