Abmin Technologies världsetta med bioaktivt glas som regenererar benvävnad

av Ragnhild Artimo Forum 1997-01, sida 22-23, 30.01.1997

BIO

R BENVÄVNA

BIOAKTIVT GLAS FÖR MEDICINSKA OCH KIRURGISKA TILLÄMPNINGAR ÄR INTE NYTT.

MEN ABMIN TECHNOLOGIE ioaktivt glas är ett arbetsnamn, betonar Jarmo Kallio, som är VD för knappt årsgamla Abmin Technologies. Bioaktivt glas fungerar som en ‘byggkomponent’ mellan levande vävnad och implantat och reservdelar på ett sätt som accelererar kroppens egen vävnadsrehabilitering. Abmin Technologies” första inmutning är bioaktiva material för odontologiska tillämpningar; alltså tandvård och -kirurgi. Den första ännu namnlösa produkten ”bioglaspasta’ är på slutrakan av kliniska test, och torde bli produktgodkänd under våren. I höst skall den följas upp av bioglasgranulat. Man arbetar på nya tilllämpningar på ett par års sikt.

Material för bioreparation

Bioaktivt glas är en komponent för biologiskt reparationsarbete. “Glas” associerar till stötkänsligt material som lätt krossas, men bioaktivt glas är faktiskt färdigkrossat: glaspulvret är mycket fint, man arbetar med partiklar i kalibern 100…300 mikron (tusendels millimeter). Materialkemiskt påminner bioaktivt glas om vanligt fönsterglas: huvudingrediensen är kiseldioxid Cren sand’), dessutom ingår andra ämnen beroende på materialets användning. Det material Abmin nu arbetat med är $53P4, som består av kiseldioxid, natriumdioxid. kal Ragnhild Artimo

Igst t.v. oreagerat 8las; den mörka “tråden är apatitbildning, fältet tb. om “tråden visar det kiselrika skiktet på glaspartiklarnas yta. Den raka ljusa ‘pelaren’ är mellanrummet mellan glas och dentin - det breda korniga fältet tb. om ”pelaren”. Det mörka området i mitten visar remineraliserad dentinmatrix, det ljusa t.b. om det är dentinets kollagenmatrix. Apatitbildning sker inom glasets kiselrika skikt, på detta, samt inom det ur sprungligen dekalcificerade dentinet. Lägg märke till hur remineraliseringsbrocessen spritt sig från böger till vänster.

cium- och fosforoxid, som smälts till glasmassa och pulveriseras till önskad kaliber. Detta bioaktiva glaspulver reagerar med vatten och kroppsvätskor så, att på glaspartiklarnas vtor bildas ett kiselrikt skikt som levande celler och proteiner attraheras av och klamrar sig fast vid. Därför kan bioaktivt glas utnyttjas för att fästa artificiella eller biologiska implantat, som kroppen ofta spon ÅBO LEDER JUST NU UTVECKLINGEN PÅ DETTA OMRÅDE.

tant avstöter, och även för att sammanfoga benvävnad och mjuka vävnader.

Fäöster, fyller, ersätter

Det är inom odontologi, tandmedicin, som man hunnit längst i tillämpning av det nya materialet - och det är på detta område som Abmins kunnande tills vidare är banbrytande och okonkurrerat.

”Då bioaktivt glas appliceras på benvävnadsyta, initieras en kemisk process med livlig dubbelriktad trafik av joner. och det kiselrika skiktet på glaspartiklarna fungerar som växtunderlag, som uppmuntrar kroppens egen benvävnad att rehabilitera sig”, berättar Jukka I. Salonen, sedan årsskiftet direktör för Åbo Biomaterialcentrum. Salonen har varit en av nyckelinnovatörerna bakom tilllämpningarna av bioaktivt glas inom tandmedicin, och engagerades i detta projekt medan han verkade som lärare vid Åbo universitets odontologiska institution

Bioaktivt glas kan dels användas för att accelerera regeneration, återbildning, av förlorad benvävnad (t.ex. som följd av olycksfall, sjukdom eller operativa ingrepp) och ersätta förlust av denna, dels för att få implantat (t.ex. tandproteser) att snabbare fästa vid levande vävnad. Test visar att en artificiell tandrot av titan med krona av kompositpolymer

FORUM NR 1/9 växer fast i käken på bara 6…12 veckor med bioaktivt glas som katalysator mot 4…6 månader med konventionella metoder.

Genom bioglasets aktiva växelverkan med levande vävnad kan materialet användas att fästa implantat och artificiella humanreserydelar av metall eller polymer vid benvävnad eller mjuka vävnader, vilket öppnar intressanta framtidsmöjligheter också inom ortopedisk kirurgi, plastikkirurgi och geriatri.

Tre typer av biomaterial

Bioaktivr glas skiljer sig från t.ex. bionedbrytbara polymerer. typ professor Pertti Törmäläs ‘benspikar’ (se Forum nr 4/96), genom att bioaktivt glas fungerar konduktivt. “ledande”, och via växelverkan med organismen initierer vävnadsregeneration. Bioaktivt glas uppgår långsamt i organismens ämnesomsättning under regenerationsprocessen som den matar. Benspikarna växelverkar inte katalyserande med den omgivande vävnaden utan fixerar mekaniskt t.ex. benfrakturer, och nedbryts inom några månader. Gemensamt för båda är att de försvinner då de gjort jobbet.

En tredje grupp av biomaterial är de inerta (oförenliga) material som inte alls reagerar med den omgivande vävnaden. Exempel på sådana är titan och vissa polymerer som används i artificiella leder och proteser.

Tio års forskning bakom

Bioaktivt glas som begrepp och materialinnovation är inte nytt, och inte heller unikt för det aboensiska företaget: japanska och amerikanska forskare arbetar med liknande innovationer. men ligger enligt Kallio idag långt efter Abmin. I Åbo har bioglasforskningen en tioårig historia med rötter i den biomaterialforskning som bedrivits vid Åbo Akademi och Åbo universitet i samarbete med Åbo universitetscentralsjukhus. Åbo Biomaterialcentrum, som dessa inrättningar 1995 grundade för att fokuserat befrämja biomaterialforskning och lotsa forskningsrön till kommersialiseringsstadiet, har varit kuvös för det bioglaskunnande som nu börjar vara flygfärdigt. Åbo Biomaterialcentrum med hemvist i ElectroCity, ett av de aboensiska kunskapscentren, administrativt tillhörigt DataCity Center DCC, och även ett led i Egentliga-Finlands kunskapscenterprogram, skall som namnet antyder rita in Finland på biomaterialforskningens världskarta - med benäget ekonomiskt bistånd av Teknologiska utvecklingscentralen TEKES och inrikesministeriet - och

FORUM NR 1/9 första innovationen från kläckeriet är alltså bioglaspasta.

Bioaktivt glas är resultatet av flera forskares gemensamma och individuella efforter, och kan som fäder och faddrar räkna bl.a. professor Kaj H. Karlsson (ÅA), professor Antti Yli-Urpo (ÅUCS), docent Örjan H. Andersson (Åbo Biomaterialcentrum), professor Risto-Pekka Happonen (Åbo universitet), forskare Ulla Tuominen (Åbo universitet) - och, som redan nämnts, Jukka I. Salonen. Bioglasprojektet engagerar också i förlängningen flera forskare vid de två högskolorna och ÅUCS, bl.a. med. lic. Jouni Heikkilä. samt Allan Aho och Hannu Aro vid ÅUCS.

CE viktig port internationellt

Biomedicinska produkter är alltid kameler relativt till produktsäkerhets- och myndighetsnålsögon. Jarmo Kallio berättar att man redan i ett tidigt skede av utvecklingsarbetet beaktat de amerikanska produktreglerna med sikte på produktgodkännande på denna utmanande marknad. Men före det finns det närmare normdörrar att öppna.

”De första användarna kommer naturligt nog att hittas härhemma, och internationellt är grönt ljus från CE, Certificat Enropéenne, det mest brådskande att utverka för att dokumentera att vi uppfyller EU-normerna” säger han.

Genom att det är fråga om en helt ny produkt har Abmin fått lov att själv definiera produktions- och kvalitetsnormer. Intresset för innovationen har varit stort också från internationella forskningsinstitut och medicinska företag. men Kallio understryker att man iakttagit en viss försiktighet även i det vetenskapliga informationsutbytet, för att inte den vägen drabbas av industrispionage.

Det betyder inte att man kör med doidisprofil: det finländska bioglasteamet är redan välkänt i internationella biomaterialforskarkretsar, och deras hjärnbaby skall presenteras bl.a. på den stora internationella biomaterialkongressen i Paris i höst.

Men om detaljer är man restriktiv, både gällande den kemiska sammansättningen och framställningsprocessen (patentansökan ligger inne), och då det handlar om Abmins marknadsentré. Kallio talar därför hellre om överenskommelser än leveranskontrakt, och avslöjar inte heller vem som kommer att lägga in den första ordern. Då den nya produkten godkänts för sin krävande användning är den rätta tidpunkten för en högre kommersiell profilering. 238