91̽»¨

Bild
Omslagsbild till avhandlingen. Vänster: Ben bildat efter 52 veckor i mjukvävnad (mörkgrått = kvarvarande kalciumfosfat, ljusgrått = ben, svart = titanställning). Höger: Ben kring överbelastat implantat (svart = titan, grått = ben, blått = inbäddningsmaterial).
³¢Ã¤²Ô°ì²õ³Ù¾±²µ

Martina Jolic: Benläkningens möjligheter och materialens gränser

Kalciumfosfat och titan används ofta för att reparera och ersätta benvävnad. Men hur reagerar kroppen på dessa material? Martina Jolics avhandling undersöker hur skelettet påverkas av olika biomaterial och vilka utmaningar de innebär i vården.

Bild
Martina Jolic, biolog från Kroatien och doktorand vid Institutionen för kliniska vetenskaper, Sahlgrenska akademin.

MARTINA JOLIC
Disputation: 4 juni 2025 (klicka för mer information)
Doktorsavhandling: 
ij¾²Ô±ð²õ´Ç³¾°ùÃ¥»å±ð:&²Ô²ú²õ±è;Biomaterialvetenskap
Sahlgrenska akademin, Institutionen för kliniska vetenskaper

En av de stora utmaningarna inom benrekonstruktion är att inget material fullt ut kan efterlikna benets komplexa struktur och funktion. Martina Jolic, doktorand vid Institutionen för kliniska vetenskaper, har studerat hur ben reagerar på två viktiga typer av biomaterial: nedbrytbara kalciumfosfater och icke-nedbrytbart titan.

– Vi såg att multikomponentmaterial av kalciumfosfat kunde stimulera ny benbildning även i mjukvävnad utanför skelettet. Det är anmärkningsvärt, men vi upptäckte också att en av komponenterna, kalciumpyrofosfat, påverkade benets kvalitet negativt. Det är särskilt relevant eftersom ämnet finns i dagens kliniska material, säger Martina Jolic, biolog och doktorand vid Institutionen för kliniska vetenskaper.

I en annan del av avhandlingen tog hon fram en ny försöksmodell för att simulera mekaniskt trauma mot ett titanimplantat, som ofta används för att förankra proteser i skelettet. Med hjälp av modellen kunde forskargruppen identifiera var och hur skador i kringliggande ben uppstår – och följa hur det läker och återfår kontakten med implantatet.

Figur från avhandlingen. Centrala begrepp om benbildning vid biomaterial: Osteoinduktion (rekrytering av stamceller), osteokonduktion (styrd benväxt längs materialytor) och osseointegration (direkt, stabil kontakt mellan ben och biomaterial).

Så läker ben efter överbelastning

Titan används ofta som förstahandsval vid tand- och ortopediska implantat, särskilt i situationer där mekanisk hållfasthet är avgörande. Men när implantat utsätts för överbelastning eller trauma kan förankringen i benet försämras.

– Vi ville förstå vad som händer när ett titanimplantat utsätts för mekanisk påverkan. Vi kunde bekräfta att benet faktiskt kan växa fast på nytt och skapa en stabil kontakt igen, vilket är ganska imponerande. Vår modell gjorde det möjligt att följa regenerationsprocessen steg för steg och gav nya insikter om hur benet läker efter mekanisk stress.

Resultaten kan i framtiden bidra till förbättrade behandlingsstrategier inom tand tand- och ortopedisk kirurgi och vid långsiktig rekonstruktion av benvävnad.

Figur från avhandlingen. Benremodellering (ombildning av ben): Kortikal benremodellering (ombildning av det kompakta yttre benet) sker stegvis. Gammalt ben bryts ned, nytt bildas. I trabekulärt ben (det inre, mjukare benet) saknas blodkärl i det nya benet.

Nytt ben, nya frågor

Till skillnad från titan, som ger långvarig mekanisk stabilitet, är kalciumfosfatmaterial utformade för att brytas ner och stimulera ny benbildning. Martina Jolics forskning visar att materialens sammansättning har stor betydelse för var och hur nytt ben bildas.

– När vi placerade materialen under huden uppstod benbildning. Det nybildade benet liknade vanligt ben i sin struktur, men kvaliteten påverkades av materialets kemiska sammansättning. Det är en viktig insikt för alla som arbetar kliniskt med dessa material, säger Martina Jolic.

Figur från avhandlingen. Jämförelse av benstruktur mellan arter: Ben hos människa, får och gnagare skiljer sig i tjocklek och remodellering (förnyelse av benvävnad). Gnagare saknar osteoner men har Volkmanns kanaler (små blodkärl som går mellan benlagren).

Ett givande men krävande projekt

Martina Jolic beskriver sin doktorandtid som både krävande och givande. Hon har hämtat energi ur det tvärvetenskapliga arbetet mellan biologi och materialvetenskap, och hon har uppskattat möjligheten att leda sina egna projekt.

– I slutet fick jag fatta många beslut själv. Det var utmanande men också väldigt givande. Det svåraste har ändå varit att hitta en hållbar balans mellan arbete och fritid. Det har funnits tuffa perioder, men de har hjälpt mig att växa både professionellt och personligt.

Martina Jolic i labbet på avdelningen för biomaterialvetenskap.
Foto: Johan Wingborg

Text: Jakob Lundberg


°¿³¾°ùÃ¥»å±ð
Hälsa & medicin