Αμέσως μετά από μία εμφύτευση μοσχεύματος πρόσθιου χιαστού συνδέσμου, (επιλέγοντας το συνθετικό μόσχευμα), αρχίζει μία διαδικασία απορρόφησης πρωτεινών , απο το βιολογικό περιβάλλον που το περιβάλλει. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, αυτό είναι το οστικό tunnel. Η αποσύνθεση των πρωτεινών που απορροφώνται, καθορίζει και την κυτταρική αντίδραση πάνω στο εμφυτεύσιμο υλικό. Για το λόγο αυτό, η έρευνα έχει στραφεί, στον τομέα της ¨επικάλυψης¨ (coating) του εμφυτεύματος, για να βελτιώσει την κυτταρική αντίδραση εκ μέρους του οργανισμού που <δέχεται> το μόσχευμα, με σκοπό ην long tern ενσωμάτωσή του. Αυτή , είναι μία γνώση που την έχουμε ήδη από τον τομέα των αρθροπλαστικών, στις <πορώδεις> επιφάνειες.
Κάποια υλικά όμως, που χρησιμοποιούμε στην εμβιομηχανική, κυρίως τα συνθετικά πολυμερή, είναι αρκετά υδρόφοβα ώστε να επιτρέψουν την απορρόφηση των πρωτεινών τοπικά,. Η εναλλακτική λύση, είναι να υποστούν μία χημική διεργασία , όπως οι βλενοπολυσακχαρίδες. Τέτοιο υλικό είναι το polyNaSS, το οποίο επιτρέπει μία ταχύτατη αντίδραση απορρόφησης πρωτεινών τοπικά και ευοδώνει την ενσωμάτωση του <συνδέσμου> μέσα στο οστικό κανάλι. Αυτό μπορεί να είναι μία ουσιαστική λύση στο πρόβλημα της <μικροκίνησης> μέσα στο οστικό κανάλι, γεγονός που οδηγεί στην αποτυχία της συνδεσμοπλαστικής.
Ένας άλλος τέτοιος βλεννοπολυσακχαρίτης, με παρόμοια δράση είναι ο CHITOSAN . Είναι ευρέως διαδεδομένος στη φύση, τον βρίσκουμε στα κελύφη των οστράκων, στα καβούρια, στους αστακούς και στις γαρίδες. Χρησιμοποιείται σαν υλικό στη παχυσαρκία, στην υπερλιπιδαιμία όπως και στην αμνησία. Στη περίπτωσή μας εδώ, ο CHITOSAN δουλεύει στην επιφάνεια επαφής <συνδέσμου/οστού> στο οστικό κανάλι, έχοντας την ικανότητα να βιο/διασπά τις πρωτείνες, δρώντας επίσης με θετικό πρόσημο στο τομέα της επιμόλυνσης. Έχει την ικανότητα επίσης να επιταχύνει την βιολογία της επούλωσης, προάγοντας τον σχηματισμό οστίτη ιστού μέσα στο bone tunnel.
Ένας άλλος παράγονας που χρησιμοποιείται , είναι το <βιοενεργό γυαλί…βioactive glass> που φαίνεται ότι βελτιώνει την αγγειογενετική επίδραση τοπικά. Το Bioactive glass έχει μία μοναδική σύνθεση από άμορφο ασβέστιο και φωσφοπυριτικό νάτριο, τα οποία δημιουργούν ένα πολύ ισχυρό <δεσμό> με το κολλαγόνο μέσα στο οστικό κανάλι. Η σύνθεση του 45S5 bio glass είναι 45% SiO2, 24.5% CaO, 24.5% Na2O, και 6% P2O5. Η επιφάνεια του πυριτίου που έχει πάνω το <γυαλί> επιτρέπει τη διείσδυση του κολλαγόνου εκ μέρους του οστικού καναλιού . Μία άλλη, άκρως ενδιαφέρουσα , εφαρμογή του Bioactive glass , είναι στις απορροφήσιμες βίδες συγκράτησης του μοσχεύματος, που φαίνεται ότι αυξάνει σημαντικά την αντίσταση στις δυνάμεις ερπυσμού .
Mulford, J.S., Chen, D. Anterior cruciate ligament reconstruction: a systematic review of polyethylene terephthalate grafts. (2011) ANZ J Surg 81(11): 785-789.
Biomedical Materials, Volume 10, Issue 6, article id. 065021 (2015).Protein selective adsorption properties of a polyethylene terephtalate artificial ligament grafted with poly(sodium styrene sulfonate) (polyNaSS): correlation with physicochemical parameters of proteins
Biomaterials . 2013 Sep;34(29):7048-63. doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.05.058. Epub 2013 Jun 19. Lessim, S.; Oughlis, S.; Lataillade, J. J.; Migonney, V.; Changotade, S.; Lutomski, D.; Poirier, F.The effect of polystyrene sodium sulfonate grafting on polyethylene terephthalate artificial ligaments on in vitro mineralisation and in vivo bone tissue integration
Li, H., Ge, Y., Wu, Y., et al. Hydroxyapatite coating enhances poly-ethylene terephthalate artificial ligament graft osseointegration in the bone tunnel. (2011) Int Orthop 35(10): 1561-1567.
Dabirrahmani, D., ChristopherHogg, M., Walker, P., et al. Com-parison of isometric and anatomical graft placement in synthetic ACL reconstructions: a pilot study. (2013) Comput Biol Med 43(12): 2287-2296.
Giol, E.D., Schaubroeck, D., Kersemans, K., et al. Bio-inspired surface modification of PET for cardiovascular applications: case study of gelatin. (2015)
Sambasivarao,S. V. NIH Public Access. (2013) 18(29): 1199-1216. 128. Hamido, F., Al Harran, H., Al Misfer, A. R., et al. Augmented short undersized hamstring tendon graft with LARS® artificial ligament versus four-strand hamstring tendon in anterior cruciate ligament re-construction: preliminary results. (2015)
Hospital, K.C., Thuresson, P. Anterior cruciate ligament recon-struction with the patellar tendon – augmentation or not ? Scand J Med Sci Sports: 247-254.
Dürselen, L., Häfner, M., Ignatius, A., et al. Biological response to a new composite polymer augmentation device used for cruciate ligament reconstruction. (2006) J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater 76(2): 265-272.
Guidoin, M-F., Marois, Y., Bejui, J., et al. Analysis of retrieved polymer fiber based replacements for the ACL. (2000) Biomaterials 21(23): 2461-2474.
Bach, J.S., Detrez, F., Cherkaoui,M., et al. Hydrogel fibers for ACL prosthesis: Design and mechanical evaluation of PVA and PVA/UHMWPE fiber constructs. (2013) J Biomech 46(8): 1463-1470.
Park, H., Choi, B., Hu, J., et al. Injectable chitosan hyaluronic acid hydrogels for cartilage tissue engineering. (2013) Acta Biomaterialia 9(1): 4779-4786.
Tan, H., Chu, C.R., Payne, K. A., et al. Injectable in situ forming biodegradable chitosan-hyaluronic acid based hydrogels for cartilage tissue engineering. (2009) Biomaterials 30(13): 2499-2506.
Correia, C.R., Moreira-Teixeira, LS, Moroni L, et al. Chitosan scaffolds containing hyaluronic acid for cartilage tissue engineering. (2011) Tissue Eng Part C Methods 17(7): 717-730.
Kojima, K., Okamoto, Y., Kojima, K., et al. Effects of chitin and chitosan on collagen synthesis in wound healing. (2004) J Vet Med Sci 66(12): 1595-1598.
Minagawa, T., Okamura, Y., Shigemasa, Y., et al. Effects of mo-lecular weight and deacetylation degree of chitin / chitosan on wound healing. (2007) Carbohydrate Polymers 67: 640-644.