Usando la roba di sabbia, biossido di silicio, come strato legante per le protesi ossee sostitutive potrebbe consentire la produzione di articolazioni artificiali più biocompatibili e ridurre il rischio di infezione post-operatoria, secondo una ricerca pubblicata su Rivista internazionale di scienza e ingegneria delle superfici .
I metalli titanio e tantalio sono ampiamente utilizzati per realizzare impianti sostitutivi per ossa malate o danneggiate, nella classica sostituzione dell'anca, ad esempio. Sfortunatamente, una superficie metallica liscia, mentre di lunga durata e resistente all'usura non è del tutto biocompatibile, quindi i produttori stanno sviluppando materiali - come il minerale osseo idrossiapatite - che possono essere utilizzati per rivestire tali impianti per consentire al corpo di accettare la protesi e per le cellule e i vasi sanguigni per adattarla maggiormente effettivamente. Sfortunatamente, una superficie metallica liscia è anche relativamente antiaderente quando si tratta di accettare materiali adeguatamente biocompatibili.
Ricercatori della Swinburne University of Technology di Hawthorn, Vittoria, Australia, hanno dimostrato di poter depositare un sottile strato di biossido di silicio, il componente principale di sabbia e vetro, sulla superficie metallica. Usano una tecnica del vuoto nota come evaporazione a fascio di elettroni per creare questo rivestimento sottile. Possono quindi spruzzare con successo questa superficie con idrossiapatite utilizzando magnetron sputtering per creare un rivestimento composito sul metallo dell'impianto di soli 200 nanometri di spessore.
C'è un ulteriore problema per quanto riguarda gli impianti metallici. La levigatezza della superficie metallica è un ostacolo quando si tratta del corpo che incorpora la protesi, ma allo stesso tempo questo impedisce ai batteri patogeni di aderire all'articolazione e causare gravi infezioni intorno all'osso sostitutivo. Aggiungendo uno strato più biocompatibile al metallo questo potrebbe teoricamente fornire una superficie a cui i batteri potrebbero attaccarsi. Il team sperava che la natura nanoscopica del loro composito potesse precludere questo ostacolo. Come tale, hanno testato il metallo rivestito con lo strato di silice-idrossiapatite contro i microbi invasivi Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus e hanno scoperto che nessuno dei due era in grado di aderire né di crescere su questa superficie. Infatti, c'è stata una certa crescita sul metallo non rivestito, suggerendo che un impianto rivestito non solo sarebbe più biocompatibile per il paziente, ma ridurrebbe significativamente il rischio di infezione.
