Az Alabama Egyetem kutatói nanogyémánt bevonattal próbálnak tartósabb és kevesebb fájdalmat okozó implantátumokat gyártani. Munkájuk nagyon fontos, mert csupán az Egyesült Államokban évente 418 ezer mesterséges térdet és 328 ezer műcsípőt ültetnek be a páciensekbe. Az érintettek száma folyamatosan növekszik a társadalom elöregedése miatt.

A mesterséges ízületek használódása során olyan törmelékek kerülnek az ember szervezetébe, amik fájdalmat okoznak, korlátozzák az illető mozgását, és az ízület ismét tönkremehet. A törmelékeket az erre specializálódott immunsejtek, a makrofágok fogyasztják el, amik fájdalmat és duzzanatot okozó kémiai anyagokat bocsátanak ki magukból. A begyulladt ízületnél gyakori a csontritkulás, ami miatt eltörhet a páciens csontja, és újabb műtétre lehet szüksége.

A gyémántbevonat csökkenti a fémtörelékek leválását, de az ízületek használata még a kemény nanogyémántot is folyamatosan koptatja. Korábbi tanulmányok arra utaltak, hogy a gyémántok kevesebb szennyeződést okoznak, de a kutatóknak ettől még meg kellett vizsgálniuk, hogy a levált anyagok milyen mennyiségben halmozódnak fel a beteg szervezetében.

Laboratóriumi kísérletekben kiderült, hogy a makrofágokkal kapcsolatba kerülő nanogyémánt nem válik mérgezővé és nem is okoz gyulladást. A gyémántot elnyelő makrofágok kevesebb kémiai anyagok bocsátanak ki magukból, mint azok az immunsejtek, amik a hagyományos implantátumokból származó fémeket és polimereket nyelik el. Most azt akarják kideríteni a kutatók, hogy a különböző méretű nanorészecskék hol kötnek ki a szervezetben, és hogy az ott felgyülemlő anyag mennyire biztonságos.

A tanulmányban a szerzők utalnak egy korábbi, egereken elvégzett kísérletre, amiben a befecskendezett nanogyémánt 60 százaléka fél órán belül a májban rakódott le, a maradék a tüdőben és a lépben. Ez az információ azoknak a kutatóknak is hasznos, akik nanogyémánt segítségével akarnak gyógyszereket megfelelő helyre szállítani a szervezetben.

A jelenlegi kísérletben az 50 milligramm per milliliteres oldatban (ami megfelel egy tipikus szennyeződés adagjának) a nanogyémántok nem mérgezték a makrofágokat. Ezen kívül a nanogyémánt elnyomta azokat a géneket, amik a gyulladással és más, a csont kóros elváltozásaival állnak összefüggésben. A kutatók összességében arra a megállapításra jutottak, hogy minél kisebb, és minél kevesebb a nanogyémánt, annál jobb a betegnek.