Strikjes zorgen voor beter heupimplantaat

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.”