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使用高度复杂的分析技术，柏林夏里特医学大学的一组研究人员能够详细观察不同的金属如何从关节植入物中释放并在周围的骨组织中积累。研究结果显示，各种植入物组件中的金属不断释放。与之前的假设相反，这与所涉及的机械应力程度无关。研究人员的研究结果发表在《先进科学》杂志上，将有助于优化植入物中使用的材料并提高其安全性。

现代关节植入物可以使慢性退行性关节病患者恢复无痛活动能力，从而大大提高他们的生活质量。为了确保长期的机械稳定性，人工关节由含有多种不同金属合金的材料制成。然而，决定植入物长期有效性的一个关键因素是其与周围骨骼的整合组织。先前对种植体稳定性的研究表明，关节表面(轴承表面)之间的摩擦会导致金属碎片的形成。这种磨损碎片会导致骨质溶解(植入物周围的骨骼遭到破坏)，从而导致植入物过早松动。金属从假体其他部分稳定释放的可能性此前并未引起太多关注。

由夏里特大学 Julius Wolff 生物力学和肌肉骨骼再生研究所以及 BIH 再生治疗中心的 Sven Geißler 博士领导的一组研究人员现已研究了空间分布周围骨组织内金属磨损和腐蚀产物的局部代动力学。为了进行详细分析，研究人员使用了独特的基于同步加速器的 X 射线荧光成像装置。“我们的工作使我们首次证明，关节成形术植入物释放的颗粒和溶解金属都以超生理水平存在于周围的骨骼和骨髓中，”盖斯勒博士说。“因此，手术后封装植入物的富含胶原蛋白层不会将这些金属与人体组织分离到先前假设的程度。”

研究人员从 14 名接受髋关节或膝关节置换术的患者身上收集了微小的骨骼和骨髓样本。然后，研究人员使用 X 射线荧光技术确定了样品的定性和定量成分。该技术为邻近骨骼和骨髓中钴、铬或钛等金属降解产物的浓度、分布、位置和积累提供了独特的见解。欧洲同步辐射设施 (ESRF) 的同步辐射源实现了所需的极其明亮和集中聚焦的 X 射线束。ESRF 位于法国格勒诺布尔，是世界上唯一提供高达 30 纳米空间分辨率的粒子加速器。总结研究人员的成果，