Implications of a polymer meniscus implant on knee tribology

Onderzoek naar wrijvingskrachten op nieuwe meniscus

Het zijn slechts twee kleine hoefijzervormige schijfjes kraakbeen in het kniegewricht. Maar zonder deze schokdempers verandert de verdeling van krachten in ons kniegewricht aanzienlijk. Om schade aan de knie en op termijn een dure knievervanging te voorkomen, onderzoeken wetenschappers nu of een beschadigde meniscus vervangen kan worden door een exemplaar van biomateriaal. Sara Ehsani Majd onderzocht binnen het TRAMMPOLIN-project wat de wrijvingskrachten zijn bij gebruik van verschillende biomaterialen en verschillende vormen van zo’n namaak-meniscus.

Een scheur in de meniscus is een van de meest voorkomende soorten van knieletsel, die vooral bij sporters veel voorkomt. Het vervangen van een beschadigde meniscus door een anatomisch gevormd, permanent meniscus-implantaat is waarschijnlijk een goede oplossing om degeneratieve artritis, slijtage van de kniegewrichten, te voorkomen. Het ontwerpen en testten van zo’n meniscus-implantaat is het doel van het TRAMMPOLIN-project. Ehsani Majd onderzocht daarbinnen wat de veranderingen zijn in tribologie (wrijving en slijtage) van het gewrichtskraakbeen. Ze deed dat door, op macro- en microniveau, de wrijvingskrachten te bestuderen tussen verschillende biomaterialen en oppervlakken aan de ene kant en aan de andere kant lubricerende (of smerings-) moleculen.

De promovenda concludeert dat een nanoscopische aanpak (zoals met behulp van Atomic Force Microscopy) fundamentele informatie oplevert over de adsorptiemechanismen van moleculen en de grenssmering die hiervan het gevolg is. De macroscopische aanpak met behulp van een tribometer geeft volgens haar informatie over de aanwezige wrijvingsmechanismen, in dit geval grenssmering, vloeistofdruk in de ruimte tussen meniscus en gewricht, en ‘weeping lubrication’ – het verschijnsel dat vloeistof die uit de poreuze weefsels wordt geknepen de aangrenzende oppervlakken smeert. Tot slot wijst Ehsani Majd erop dat de wrijvingskrachten op de meniscus het beste benaderd worden door het nabootsen van de stand- en zwaaifase van de loopcyclus.

Sara Ehsani Majd (1983) behaalde een BSc in Chemical Engineering aan de Sharif University of Technology (Iran) en een MSc Materials Science and Engineering aan het KTH Royal Institute of Technology (Zweden). Ze verrichtte haar promotieonderzoek binnen het W.J. Kolff Instituut van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Het onderzoek maakt deel uit van het TRAMMPOLIN-project van het BioMedical Materials Institute (BMM) dat het onderzoek financierde samen met het Ministerie van Economische Zaken.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/af7fbc21-db14-4ba8-92d4-0fcc5e9542f3