Pian lasikuitu paikkaa hampaat ja korjaa kallovammat, jos professori Pekka Vallittua on uskominen. Turun monitieteellinen biomateriaalitutkimus kehittelee kuituteknologialla joustavia ja kestäviä ihmisen varaosia.

Luonto rakentaa kaiken kestävän kuiduista! Se on biomateriaalitieteen professori Pekka Vallitun lempilause, eikä ihme. Hän on tutkinut kuitujen käyttäytymistä jo nuoresta pojasta lähtien, lennokkiharrastuksensa siivittämänä. Hammasteknikoksi opiskellessaan Vallittu testasi hammasproteesissa käytettävän akryylimuovin lujittamista lasikuidulla, jota oli tottunut käsittelemään lennokkeja rakentaessaan. Testit olivat niin lupaavia ja innostavia, että Vallittu tuli valinneeksi uranmittaisen kuitupolun.

Nyt hammaslääketieteen tohtoriksi, erikoishammaslääkäriksi ja hallintotieteiden tohtoriksi kouluttautunut Vallittu johtaa muun muassa Turun yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan ja BioCity Turun yhteistä biomateriaalitutkimusohjelmaa. Voisi sanoa, että siellä missä biomateriaalit, siellä professori Vallittu.

Seitsemässä tutkimusryhmässä kehitetään esimerkiksi biomimeettisiä ja metallittomia kehon kuormitusta kantavia implanttirakenteita, jotka kiinnittyvät kudokseen ja vapauttavat biologisesti aktiivisia aineita. Kliinisessä tutkimuskäytössä ovat parhaillaan luun rakennetta jäljittelevät kalloimplantit, joiden ominaisuuksia ovat metallittomuuden lisäksi suuri lujuus ja antimikrobisuus.

Titaanimammuttien uhmaajat

Vallitun mukaan kaikissa isoissa vaurioissa on tarvetta uusiin, metallittomiin materiaaleihin, osin magneettikuvausten takia, osin metallin joustamattomuuden takia. Kalloimplanttien lisäksi kuitukomposiitit sopisivat esimerkiksi ortopedisten implanttien rakennusaineeksi, professori vakuuttaa.

– Uusi lonkkaproteesin ydin voisi olla esimerkiksi lasikuitua ja pinta hiekkapaperimaista bioaktiivista lasia, joka on antimikrobista ja edistää luun kasvua. Keho vastaanottaa sen uskomattoman hyvin.

Luun sisään laitettava materiaali voidaan kovettaa lujaksi optisten kuitujen avulla, eikä esimerkiksi veri haittaa materiaalin kovettumista. Lisäksi implanttiin voidaan lisätä lääkeaineita.

– Markkinoilta löytyy jo antibiootteja vapauttavia kirurgisia ruuveja, joita ortopedian ja traumatologian professori Hannu Aro on kliinisesti tutkinut, Vallittu muistuttaa.

Hän ei pidä biomateriaalitiedettä science fictionina, mutta antaa tässä kohtaa mielikuvitukselle enemmän valtaa: kuituoptiikkaa voi käyttää myös sensorina, joten lääkäri voisi lukea implantin tilan ihon alla olevan mikrolähettimen avulla. Optiset ja pietsosähköiset sensorit valottaisivat myös ympäröivien kudosten kuntoa.

Turkulainen ja tamperelainen biomateriaalitutkimus on tunnettua ja tunnustettua myös maailmalla. Suomalaiset tuntuvat olevan enemmän Pelle Pelottomia kuin kollegansa muualla. Vallittukin ryhmineen uhmaa mammutteja, titaani-implanttien valmistajia.

– Kullalla on glooriaa hammaslääkäreiden ja titaanilla kirurgien keskuudessa. Kuitenkin on selvää, että esimerkiksi titaaninen lonkkaproteesi on joustamaton ja kuormittaa paikallisesti reisiluuta. Metallista ei myöskään voi helposti räätälöidä implantteja erilaisiin tarpeisiin.

Bio-alkuiset asiat eivät jää ikuisiksi lupauksiksi, vaan metalliton aika tulee, se on hänestä selvää.

– Voin sanoa olevani pettynyt, jos kallokirurgian alueella lasikuituimplantit eivät ole saatavilla vuonna 2014. Ortopedisten kuitukeksintöjen siirtäminen kaupalliseen käyttöön vie pidemmän ajan. Tietysti myös lääkäreiden vakuuttaminen ottaa oman aikansa.

Lue juttu kokonaisuudessaan perjantaina 5.8. ilmestyvästä Lääkärilehdestä.

Jaana Ahlblad
Kuva: Vesa-Matti Väärä