ENGINEERINGNET.BE - Metalen implantaten worden veel gebruikt in de medische zorg, van hartkleppen tot traumachirurgie en van tandprotheses tot orthopedische operaties. Kunstweefsel in het lichaam geeft echter een grote kans op bacteriële infecties.
Patiënten met een implantaat gebruiken daarom vaak langdurig preventief antibiotica. Dit heeft niet altijd het gewenste effect en kan zelfs schadelijk zijn, omdat deze antibiotica door het hele lichaam actief zijn.
Het is effectiever als medicijnen alleen rondom het implantaat werkzaam zijn, bijvoorbeeld door de middelen lokaal toe te dienen. Een manier om dit te doen is de zogenaamde enzym-prodrug therapie.
Hierbij krijgt een patiënt niet-werkzame medicijnen, de zogenaamde prodrugs, die in het lichaam omgezet kunnen worden in actieve medicijnen. Het implantaat moet daar dan de actieve enzymen voor hebben.
Marja Bulte-ter Meer van het Radboudumc ontdekte bij toeval dat veelgebruikte metalen implantaten van zichzelf al een enzymachtige werking hebben en suikerverbindingen van moleculen af kunnen knippen.
Dit mechanisme is te benutten door medicijnen te voorzien van een suikergroep, waardoor inactieve prodrugs ontstaan. Zodra de suikergroep hier weer afgeknipt wordt, worden de medicijnen actief.
De ontdekking werd gedaan bij implantaten met een legering van kobalt, nikkel, chroom en molybdenum. Van zichzelf deden deze implantaten niets, maar een versie met kleine groefjes in het metaal was sterk actief in het knippen van suikergroepen.
In deze groefjes werd ijzer afgezet. Dit ijzer bleek verantwoordelijk voor de efficiënte omzetting van de medicijnen. Hoe dit komt is nog niet bekend.
Implantaten van puur ijzer zouden zelfs het beste werken bij een enzym-prodrug therapie. Alleen is puur ijzer niet stabiel genoeg als implantaat. Dit is op te lossen door bestaande implantaten te voorzien van een ijzercoating.
De ontdekking is uitgewerkt in samenwerking met de Deense universiteit van Aarhus en implantatenproducent Fort Wayne Medical.
