שכבת סיכה העשויה מפחמן גרפיטי נוצרת באופן טבעי במפרקים של שתלי ירך מתכת על מתכת, כך עולה ממחקר חדש. שכבה מוצקה זו, המיוצרת בתוך הגוף, דומה יותר לחומר סיכה תעשייתי מאשר לנוזל מפרקים. הממצא עשוי לסייע לחוקרים לעצב ירכיים מתכת על מתכת לאורך זמן לטיפול בדלקת פרקים והפרעות מפרקים אחרות.

צילום רנטגן של אזור הירך עם שתל מתכת-על-מתכת על גבי.

דלקת פרקים היא מצב כואב המאופיין לרוב בדלקת של המפרקים. זה גורם שכיח לנכות אצל אנשים כשהם מזדקנים. הדלקת במפרק מפרק עלולה לפגוע ברקמות ובעצם, ולבסוף להפוך את המפרק לכאוב ביותר. כדי לטפל במצב, המנתחים מחדשים או מחליפים את המפרק בשתל.

שתלי הירך הנפוצים ביותר עשויים מתכת ופוליאתילן, סוג של פלסטיק. עם זאת, עם הזמן, מפרקי מתכת ופלסטיק נשחקים, וחלקים שבורים עלולים לפגוע בעצם וברקמות הירך שנותרו. במהלך 10 השנים האחרונות, חיבורי מתכת הפכו יותר ויותר פופולריים, מכיוון שהם בדרך כלל יציבים ועמידים יותר. עם זאת, במקרים מסוימים, שתלי מתכת על מתכת עדיין יכולים להשיל פסולת מתכת מזיקה באמצעות בלאי וקורוזיה.

חיבורי מתכת על מתכת אינם מתוכננים עם שימון, אך עם השימוש, מופיעה שכבה דקה במפרק בין הכדור לשקע. שכבה זו, הנוצרת בין 2 פני המתכת המשפשפים, ידועה כשכבה טריבולוגית. חוקרים חשבו בתחילה שהוא עשוי מחלבונים ומחומר ביולוגי אחר, כמו סיכה במפרק רגיל.

ד"ר ג'ושוע ג'ייקובס מהמרכז הרפואי של אוניברסיטת Rush וד"ר לורנס מרקס מאוניברסיטת נורת'ווסטרן ארגנו צוות מחקר כדי לחקור את הרכב השכבה הטריבולוגית.

החוקרים בדקו את השכבה הטריבולוגית על 7 מפרקים עשויים מתכת שהוסרו מהמטופלים. הם גרדו מעט מהשכבה וניתחו אותה באמצעות ספקטרוסקופיה של אובדן אנרגיית אלקטרונים, שיטה שחושפת את סוג האטומים הקיימים בחומר. להפתעתם, הם גילו שהשכבה מורכבת בחלק גדול מפחמן גרפיטי, עם מעט מאוד חלבון, אם בכלל.

הידיעה שהמבנה הוא פחמן גרפי באמת פותחת את האפשרות שאולי נוכל לתפעל את המערכת", אומר מחבר שותף ד"ר אלפונס פישר מאוניברסיטת דויסבורג-אסן, גרמניה. כעת יש לנו יעד כיצד נוכל לשפר את הביצועים של המכשירים הללו.

עם התובנות הללו, חוקרים יכולים לשאוף ליצור שתלים בטוחים יותר של ירך לאורך זמן על ידי עידוד פחמן גרפיטי להיצמד למתכת השתל.

• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Hip_Replacement/default.
• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Arthritis/default.
• 
  http://www. fda. gov/MedicalDevices/ProductsandMedicalProcedures/ImplantsandProsthetics/MetalonMetalHipImplants/ucm241762.