Biolasin ja bioaktiivisen lasin vaikutus terveydehuoltoon

Lasi aiheutti vallankumouksen terveydenhuollossa, kun Larry Hench keksi biolasin. Se oli ensimmäinen materiaali, joka sitoutui luuhun. Biolasi on myös biologisesti hajoava materiaali. Lähes 50 vuotta biolasin keksimisen jälkeen vallankumous jatkuu edelleen. Bioaktiiviset lasit stimuloivat enemmän luun uudistumista kuin muut keramiikat, mikä johtuu niiden liukenemistuotteista, jotka stimuloivat soluja geneettisellä tasolla. Alkuperäistä 45S5 biolasia on vasta äskettäin alettu käyttää todella laajasti ortopediassa ja se on uudistanut jo yli 1.5 miljoonan potilaan luut.

Biolasi® löytö ei ollut sattumaa, mutta se ei myöskään ollut kaukana siitä. Ennen biolasia kaikki implantit, jotka oli suunniteltu korjaamaan kehon osia valittiin pääasiassa niiden korroosiokestävyyden vuoksi. Ongelma oli se, että kaikki nämä implantit stimuloivat immuunijärjestelmää tavalla, joka sai kehon tunnistamaan ne vieraiksi. Elimistön hylkimisreaktion vuoksi implantti ei kiinnittynyt isäntäluuhun. Biolasi oli erilainen, koska se oli ensimmäinen synteettinen materiaali, jonka havaittiin muodostavan kemiallisen sidoksen luun kanssa. Tulokset saivat lääkärit ja lääketieteelliset laiteyritykset muuttamaan ajattelutapaa  synteettisistä implanttimateriaaleista. Sen lisäksi, että se muodosti sidoksen luun kanssa oli myös mahdollista luoda vakaa implantti,joka ajan myötä palauttaa luun entiselleen.

Bioaktiivisella lasilla on ollut vaikutusta myös kuluttajien terveydenhuoltoon. Bioaktiivisen lasin ja kenties minkä tahansa bioaktiivisen biomateriaalin suurin kaupallinen käyttö on hammastahnassa. Hammaskiille ja hammasluu ovat hyvin samankaltaisia ​​luun kanssa siinä mielessä, että ne sisältävät HCA-mineraalia ja kollageenia.Jopa 35% aikuisväestöstä kärsii hampaiden yliherkkyydestä (vihlonnasta).Hampaiden kipu selittyy useimmiten sillä, että hammaskiilteen alla sijaitseva hammasluu on paljastunut.Paljastunut hammasluu ja avoimet dentiinikanavat (hampaan ”huokoset”) saavat henkilön kärsimään vihlovista hampaista. Hampaiden vihlonta aistitaan kipuna erityisesti nautittaessa kylmiä, kuumia, makeita tai happamia juomia tai ruokia.

Vuodesta 2004 lähtien biolasi 45S5 -hiukkasia, nimeltä NovaMin® on käytetty tietyissä hammastahnoissa. (NovaMin Technology, FL, GlaxoSmithKline omistama, Iso-Britannia vuodesta 2010 lähtien.)NovaMin oli ensin saatavilla Yhdysvalloissa fluorittomissa hammastahnoissa, mutta vuodesta 2010 lähtien sitä on käytetty Sensodyne Repair and Protect® -valmisteissa (kuva a).

Tämän tiedon pohjalta kehitettiin hammastahnassa käytettäväksi fluoria vapauttava bioaktiivinen lasi BioMinF® (BioMinTechnologies Ltd, Lontoo, Iso-Britannia) Se eroaa NovaMinistä korkeamman fosfaattipitoisuuden vuoksi lasissa ja pienemmän keskimääräisen hiukkaskoon osalta. Kahden minuutin kuluttua hampaiden harjaamisesta BioMinF – hammastahna (kuva e), pienten hiukkasten havaittiin tunkeutuvan heti osaan dentiinikakavista (hampaan huokosista) (kuva f) huokoset pysyivät tukittuina jopa sen jälkeen, kun ne oli pesty 6-prosenttisella sitruunahapolla 30 sekunnin ajan.


Kuva. (a) valokuva SensodyneRepair- ja Protect® hammastahnoista,jotka sisältävät NovaMin (45S5) -hiukkasia; (b-d) ihmisen hammasluun mikroskooppikuvat: b) käsittelemättömät; c) heti NovaMin: n levittämisen jälkeen keinotekoiseen sylkeen (AS); (d) 24 tuntia NovaMin: n levityksen jälkeen (e) valokuva BioMinF-hammastahnasta; (f) Mikroskooppikuva hammasluusta 2:n minuutin harjauksen jälkeen BioMinF-hammastahnalla (c, d), muokattu Earlin et al., luvalla; (b, f) toimittanut prof. Robert Hill, Queen Mary, Lontoon yliopisto / BioMin Technologies Ltd, UK). Asteikko = 5 mm.

Bioaktiivinen lasi on parantanut miljoonien potilaiden elämänlaatua, uudistanut luuta nopeammin ja joissakin tapauksissa parantanut puutteita, jotka eivät parane muilla keinoilla. Lähitulevaisuudessa bioaktiivisen lasin vallankumous jatkuu muille kudosalueille kuten vähentämällä diabeettisista haavoista ja urheiluvammoista johtuvia amputaatioita.

Lähde: Julian R Jones, Delia S. Brauer, Leena Hupa, David C. Greenspan. Bioglass and bioactive glasses and their impact on healthcare. Journal Article (2016)