Was macht die Verwendung eines Metalls für ein künstliches Gelenk sicher?

Was bestimmt, ob ein Metall für eine Transplantation wie in der Hüfte geeignet ist? Was mich jedoch am meisten interessiert, ist, warum einige Metalle für Tiere giftig sein können, wenn sie einmal im Körper sind?

Antworten (3)

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum ein bestimmtes Metall für ein Tier giftig sein kann:

  • Radioaktive Metalle sind die einfachen.
  • Einige Metalle können die normalen Biosynthesewege im Körper beeinträchtigen. Blei ist ein gutes Beispiel dafür, da es Calcium ersetzen kann; Ich glaube, Beryllium tut dasselbe für Magnesium.
  • Einige Metalle selbst sind sehr reaktiv. Sechswertiges Chrom ( C r ( v ich ) ) ist hochreaktiv und verursacht Schäden durch schwere oxidative Reaktionen, wohingegen C r ( ich ich ich ) ist weitgehend in Ordnung.
  • Viele Metalle sind bis zu einem gewissen Grad in Ordnung, sogar erforderlich, werden aber bei zu hoher Konzentration giftig. Eisen zum Beispiel.
  • Menschen können einfach Allergien gegen Metalle haben. Nickel in Silberschmuck ist ein gutes Beispiel, obwohl es meiner Erfahrung nach überwunden werden kann.

Der Grundgedanke ist, dass einige Metalle zum Leben benötigt werden, andere nicht, aber nicht allzu schlimm sind, und einige für das Leben völlig giftig sind. Verschiedene Organismen können ein wenig variieren, in denen Metalle nützlich sind oder nicht. Ein gutes Implantat ist natürlich überhaupt nicht giftig und stark und langlebig. Titan wird aufgrund seiner Festigkeit und allgemeinen Reaktionslosigkeit häufig verwendet, aber auch Kobalt, obwohl es bis zu einem gewissen Grad toxisch ist.


Ref: Metallempfindlichkeit bei Patienten mit orthopädischen Implantaten. Hallabet al. J Bone Joint Surg Am, 01. März 2001; 83 (3): 428-428

Wenn die Frage lautet, warum ein Transplantat wie eine künstliche Hüfte aus einem Metall hergestellt werden kann, dann sind Toxizitätsprobleme der Metalle nicht die Hauptfrage.

Ich denke, es wäre besser, sich auf die Metallempfindlichkeit zu konzentrieren .

Metallsensitivität ist keine spezifische Immunantwort wie bei transplantierten Organen, sondern eine unspezifische Reaktion auf einen Fremdstoff bei Kontakt mit dem Körper. Während chirurgischer Edelstahl und ähnliche gehärtete Legierungen, die Eisen, Nickel, Chrom und Molybdän enthalten, für Metallkomponenten von Implantaten beliebt sind, können selbst kunststoffbeschichtete Teile Narben und Reizungen verursachen .

Diese Reaktion ist von Person zu Person sehr unterschiedlich und kann keine Auswirkungen haben oder weitere Operationen oder eine Abstoßung des Implantats verursachen. Die Ursache ist kaum bekannt und die Diagnose befindet sich daher noch in einem explorativen Zustand .

Da Oxidation und Rost mehr Reizungen zu verursachen scheinen, scheint die Korrosionsbeständigkeit ein wichtiger Bestandteil der Wahl des Implantatmetalls zu sein. Härte, Haltbarkeit und Kosten sind ebenfalls ein Thema, da ich sicher bin, dass Gold und Platin auch aus Kostensicht eine gute Wahl wären.

Ich denke, die Frage interessiert sich speziell dafür, was manche Metalle besser oder schlechter macht als andere.
Ich stimme zu, obwohl ich denke, dass innerhalb der Gruppe von Metallen, die realistischerweise für Implantate ausgewählt werden könnten, eine gezieltere Antwort sein könnte.

Ich denke, die Antwort von @Amory ist gut, aber ich möchte einen neuen Punkt für den letzten Teil Ihrer Frage hinzufügen.

Unsere normalen Körperzellen können das Immunsystem rekrutieren, wenn eine Infektion vorliegt, aber die Transplantate können dies nicht. Einige Ergebnisse deuten darauf hin, dass Bakterien einen Biofilm über diesem Teil bilden können und daher mit Antibiotika schwer zu behandeln sind.

Quelle: Ich habe dies in einem Buch mit dem Titel Good Germs, Bad Germs von Jessica Snyder Sachs gelesen

ja, das ist denke ich mehr auf den Punkt. Warum ist chirurgischer Stahl besser für Transplantationen geeignet als beispielsweise Eisen oder Kupfer? Immunabstoßung ist ein großer Teil des Problems, aber ich kenne die Antwort selbst nicht
@shigeta Ich weiß nicht, warum chirurgischer Stahl besser ist, aber ich kann nur sagen, dass Biofilme ein Problem darstellen werden, egal welches künstliche Material wir verwenden.
Biofilme können sich auf Materialien in Körperhöhlen bilden, die Flüssigkeiten ausgesetzt sind. Aber kann es sich auf Implantatmaterialien in Geweben bilden, die von Gewebeflüssigkeiten umgeben sind? Gibt es Referenzen?
Warum machen sie sich dann die Mühe, überhaupt Metalllegierungen zu verwenden? es geht nicht ums Aussehen... lmgtfy emedicine.medscape.com/article/1230696-overview
@shigeta Ich weiß wirklich nicht warum.
ok, ich werde ein wenig dazu weiter unten schreiben.