Het kniegewricht van mensen heeft het zwaar te verduren en het gaat daar nogal eens mis met als gevolg kapotte menisci, gewrichtskraakbeen en/of gescheurde kruisbanden. Al jaren wordt er gezocht naar middelen die euvels te verhelpen, maar kennelijk voldoen die niet. Onderzoekers van de Dukeuniversiteit (VS) hebben nu een gel ontwikkeld die kapot kraakbeen in het kniegewricht zou kunnen vervangen.

Elke keer als we een stap doen dan zou, schrijf ik op gezag van het blad Futura-Sciences, er een kracht van drie tot acht keer het lichaamsgewricht op dat arme kniegewricht terechtkomen. Door overgewicht maar ook gewoon door slijtage (dus ouderdom) werkt het kraakbeen in de knie door beschadiging niet meer als stootdemper maar als pijnbron. In Frankrijk worden er jaarlijks 80 tot 90 000 kraakbeenvervangers in knieën geplaatst. Die zijn echter van metaal (dus verslijtbaar) en de soepelheid van het kniegewricht gaat daarmee niet echt vooruit.
Al jaren wordt er geprobeerd voor de kapotte ‘stootdempers’ hydrogel (geleiachtig materiaal met daarin opgesloten water) te gebruiken, maar het probleem is dat zo’n gel stevig genoeg moet zijn om de stoten op te vangen en soepel en glad genoeg om als demper dienst te doen. Die twee in feite tegenstrijdige ontwerpeisen denken de onderzoekers in de VS nu te hebben opgelost.

“Een schijfje ter grootte van een munt dat voor 60% bestaat uit water is in staat om een gewicht van 45 kg te dragen”, schrijven de onderzoekers rond Feichen Yang . Dat materiaal kan 100 000 keer worden opgerekt zonder te vervormen en heeft een mechanische weerstand die vergelijkbaar is met de titaanprotheses die nu worden gebruikt. Het schijnt ook uiterst slijtvast te zijn en niet giftig.

Het geheim

Het geheim van de stevige edoch soepele gel zit ‘m in de structuur. Die bestaat uit twee polymeren in afwisselende lagen. Het ene polymeer is elastisch als (gekookte) spaghetti, het andere is stug. Ook ladingsverdeling in dat polymeer speelt een rol. Voor fijnproevers: het gaat om polvinylalchohol (PVA) en het natriumzout van poly(2‐acrylamido‐2‐methyl‐1‐propaansulfonzuur (PAMPS). Het geheel wordt versterkt door cellulosevezels (in nanoafmetingen). Die combinatie zou het materiaal zijn stevigheid en soepelheid geven.

Nu niet meteen naar de orthopeed rennen (nou ja, strompelen), want het spul moet eerst nog wel getest worden bij proefdieren. Dat duurt dus nog wel een paar jaar. Overigens vraag ik me hier en nu af wat er tocht gebeurd is met de resultaten van proeven om de problemen te herstellen met gekweekt kraakbeen (ter plekke of in het lab). Er gaat tenslotte niks boven het echte werk…

Bron: Futura-Sciences