Ortopéd sebészek gyakran szembesülnek olyan problémával, hogy egy csont szilánkosra törik, és egy-két apró csontdarabka nem illeszthető a helyére, azaz a csontban folytonossági hiány keletkezik. 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 jellemzője, 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 nevéből is látszik, hogy olyan megszilárdult zseléről van szó, amelynek apró hézagait levegő tölti ki. A térhálós szerkezetű, nagyon alacsony sűrűségű szilárd anyagok térfogatának 95 százaléka levegő. Térhálók létrehozására tipikusan a szén és a vele az elemek periódusos rendszerében egy csoportban lévő szilícium képes, amely az oxigénnel szinte korlátlan terjedelmű láncokat, térbeli szerkezeteket alkothat. Először a NASA, az amerikai űrkutatási hivatal számára gyártottak hasonlókat az űrhajók, később a Mars-járó robotok szigetelésére. Az aerogélek a korábban alkalmazott kerámiáknál jóval könnyebbek, de legalább olyan ellenállók.
A Debrecenben kifejlesztett aerogél alapanyaga egy szerves szilíciumvegyület, amelyet hidrolizálnak. Megfelelő feltételek között kialakul belőle egy szilícium- és oxigénatomokból álló gél (zselé), amely megszilárdul. A folyamat meglehetősen időigényes, a keletkezett anyag szárítása pedig különleges eljárást kíván. A technológia eredménye egy tejfehér vagy üvegszerűen átlátszó, rendkívül könnyű 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.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Az így létrejött aerogélnek a csontpótlás szemszögéből nézve legkedvezőbb 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 hőszigetelése, hogy ha a néhány milliméter vastag anyag egyik oldalát hegesztőpisztoly szúrólángjával melegítik, a másik oldalra nyugodtan ráteheti bárki a kezét.
A sikeres előállítást követően előtérbe kerültek az alkalmazás kérdései. Az aerogélt előállító kémikusok és a majdani alkalmazást végző ortopéd orvosok közös pályázatot nyújtottak be az OTKA-hoz az új anyag orvosi alkalmazására, mely sikeres volt.
Az előzetes vizsgálatok azt mutatják, hogy megfelelő lesz az új csontpótló anyag. Jelenleg az állatkísérletek engedélyeztetése van folyamatban. Ha az ő csontjaik benövik a behelyezett csontpótlót, akkor kerülhet sor arra, hogy embereken is kipróbálják.
Ez is érdekelhet
Ezek annyiban is különböznek a szokásos orvosi kísérletektől, 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.
Legjobban: