Giza gorputzean erabil daitekeen zementua - hezur-zementua

Hezur-zementua hezur-zementuaren izen arrunta da eta ortopedian erabiltzen den material medikoa da. Solidotu ondoren eraikuntzan eta dekorazioan erabiltzen den zementu zuriaren itxura eta propietate fisikoak direla eta, hain izen ezaguna du. 1970eko hamarkadan, jadanik hezur-zementua erabiltzen zen artikulazio-protesiak finkatzeko, eta ehunak betetzeko eta konpontzeko material gisa ere erabil daiteke ortopedian eta odontologian.

Hezur-zementuaren abantailarik handiena solidotze azkarra da, ebakuntza osteko errehabilitazio jarduera goiztiarrak ahalbidetuz. Noski, hezur-zementuak eragozpen batzuk ere baditu, hala nola, noizean behin hezur-muineko barrunbean betetzean presio altua, gantz-tantak odol-hodietan sartzea eta enbolia eragin dezakeena. Gainera, gizakien hezurretatik desberdina da, eta denborarekin artikulazio artifizialak oraindik solteak izan daitezke. Hori dela eta, hezur-zementuaren biomaterialen inguruko ikerketa beti izan da ikertzaileen kezka gai nagusia.

Gaur egun, hezur-zementurik erabili eta ikertuenak polimetil metakrilatoa (PMMA) hezur-zementua, kaltzio-fosfato-zementua eta kaltzio-sulfatoa hezur-zementua dira.
PMMA hezur-zementua metil metakrilato monomero likidoa eta metil metakrilato estireno kopolimero dinamikoa nahasiz osatutako polimero akrilikoa da, monomero-hondakin baxua, neke-erresistentzia baxua eta estresaren pitzadura-erresistentzia, baita trakzio-erresistentzia eta plastikotasun handikoa ere. PMMA hezur-zementua kirurgia plastiko medikoaren alorrean oso erabilia izan da, eta odontologian, garezurran eta hezur-konponketa-eremuetan aplikatu izan da 1940ko hamarkadan. Akrilatozko hezur-zementua giza ehunen kirurgian erabili izan da eta ehunka mila kasu klinikotan aplikatu da bai nazioartean bai nazioartean.

PMMA hezur-zementuaren fase solidoa, oro har, partzialki polimerizatutako PMMA prepolimeroa da, eta fase likidoa MMA monomeroa, polimerizazio-abiarazle eta egonkortzaile batzuk gehituta. PMMA solido-faseko prepolimeroa fase likidoko MMA monomeroarekin nahasten denean, polimeroaren kopolimerizazio-erreakzio bat gertatzen da berehala hezur-zementua solidotzea lortzeko. Hala ere, solidotze prozesu horretan, bero kopuru handia askatzen da, eta horrek kalte termikoak eragin ditzake inguruko ehunetan, hantura eta baita ehunen nekrosia ere eraginez. Hori dela eta, ikerketa gehiago behar dira premiazkoa polimetil metakrilatozko hezur-zementuaren kalitatea hobetzeko eta PMMA hezur-zementuaren albo-ondorioak murrizteko edo ezabatzeko.

Kaltzio fosfatoa hezurren konponketan aplikatzen da, bere biobateragarritasun bikainagatik eta hezurra birsortzeko gaitasunagatik. Klinikoki, material injektagarri gisa erabiltzen da hezur-hutsuneak betetzeko eta hausturako kirurgian hardwarearen finkapena hobetzeko. Kaltzio fosfatoko hezur-zementuaren konposizioa giza hezurren mineralen antzekoa da, eta horiek berrzurga daitezke eta hezur naturalen barruko hazkuntza eta birmoldaketa sustatzen dute. Kaltzio fosfatoaren hezur-zementuaren solidotze-mekanismoa disoluzio-hidratazio-hauste erreakzio bat da. Erreakzio-prozesuaren pH balioa kontrolatuz, hidroxiapatita (HA) 4,2-11 pH tartean hauspea daiteke. Hasierako fasean, HAren sorrera gainazaleko erreakzioek kontrolatzen dute batez ere, eta partikulen artean eta partikulen gainazalean sortutako HAk partikulen arteko loturak sendotzen ditu. Zenbat eta HA kristalen edukia handiagoa izan, orduan eta ukipen-puntu gehiago daude, eta konpresio-erresistentzia ere handitzen da horren arabera. Hidratazio-erreakzioaren azken fasean, partikulen gainazala HA geruza batez estaltzen da, eta kaltzio fosfatoaren hezur-zementuaren hidratazio-erreakzioa difusioa kontrolatzen da hidratazio-erreakzioaren bidez. Etengabeko hidratazio-erreakzioarekin, gero eta HA partikula gehiago sortzen dira, eta sortutako HA kristalak hazten ari dira. Hidratazio-produktuek pixkanaka betetzen dute erreakzioan parte hartzen duen uraren espazioa, eta, beraz, aldez aurretik urak okupatutako espazioa poro kapilar irregularretan banatzen da HA kristalek.

Gelaren poroak handitzen dira eta poroen tamaina etengabe murrizten da. HA kristalak mailakatuak eta zubiak dira, eta partikulen arteko lotura-indarra handitzen ari da. Hezur-zementuzko materiala poro kopuru handia duen egitura porotsu solido batean solidotzen da, eta horrela makro ontze-indarra erakusten du.

Praktika klinikoan, orno-leherketa-haustura traumatikoek lesio-mekanismo berezi bat dute eta normalean hezur-berreraikuntza-gaitasun handiagoa duten gazteengan gertatzen dira. Kaltzio fosfatozko hezur-zementua eraginkortasunez erabil daiteke hausturak tratatzeko. Bien bitartean, kaltzio fosfatozko hezur-zementua hezur-ordezko eraginkorra da hezur-tumore onberaren erresekzio-kirurgiarako. Hala ere, solidotze-denbora luzea eta solidotze-prozesuan zehar bero askapen nahiko baxua dela eta, kaltzio fosfatoko hezur-zementuak atxikimendu eta indar nahiko eskasa ditu eta hezurretik desegiteko joera du. Hori dela eta, kaltzio fosfatoko hezur-zementuari buruzko ikerketak egiten ari dira oraindik.

Kaltzio sulfatoa hezur-konponketarako material alternatibo sinpleena da eta 100 urte baino gehiago daramatza hezur-konponketa-materialetan erabilia, aplikazio klinikoen historia luzeena duena. Kaltzio sulfatoak gizakiaren tolerantzia, biodegradagarritasuna eta hezur-eroapen-propietate onak ditu, hezur-transplante autologorako material alternatibo garrantzitsua da ikerketa hasieran. Kaltzio sulfatoko hezur-zementuaren fase solidoa kaltzio sulfatoaren hautsa anhidroa da, eta fase likidoa gatz fisiologikoa eta beste ur-soluzio batzuk dira. Fase solidoa eta likidoa nahasten direnean, kaltzio sulfatoak hidratazio-erreakzio bat jasaten du, eta orratz itxurako kaltzio sulfato dihidrato biboteak sortzen dira, elkarren artean zubi eta pilatzen direnak, horrela forma eta indar jakin bateko pila batean solidotuz. Hala ere, jarduera biologiko eskasa dela eta, kaltzio sulfatoko hezur-zementuak ezin du lotura kimikorik sortu kaltzio sulfatoko injertoen eta hezur-ehunen artean, eta azkar degradatuko da. Kaltzio sulfatoko hezur-zementua erabat xurga daiteke ezarri eta sei asteren buruan, eta degradazio azkar hori ez dator bat hezur-eratze prozesuarekin. Hori dela eta, kaltzio fosfatozko hezur-zementuarekin alderatuta, kaltzio sulfatoko hezur-zementuaren garapena eta aplikazio klinikoa nahiko mugatuta daude.

Gainera, ikerketa askok frogatu dute molekula organiko txikiek, polimero biodegradagarriak, proteinak, polisakaridoak, molekula inorganikoak, biozeramika eta biobeira hezur-zementuaren errendimendua eraginkortasunez hobetu dezaketela, hezur-zementu mota berrietarako ideia berritzaileak emanez.
Laburbilduz, hezur-zementuak paper garrantzitsua izan dezake odontologia klinikoan eta ortopedian, eta eskeleto-sistemarako sendagai-eramaile eta hezur-ordezko material aproposa bihurtzea espero da.

Zientzia, teknologia eta materialen etengabeko berrikuntza eta garapenarekin, etorkizunean kalitate handiko hezur-zementuzko material gehiago garatuko direla uste da, hala nola, indar handiko, injektagarriak, urarekiko erresistenteak eta ezarpen azkarreko motak. Hezur-zementuaren aplikazioa praktika klinikoan gero eta hedatuagoa izango da, eta haren balioa ere handituko da.