16.07.2019

Biomonitoring der Titankonzentration im Blut als Indikator für das Maß der Abnutzung von Prothesen

Titan ist aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, geringe Dichte, dehnbar, korrosions- und temperaturbeständig ein höchst biokompatibles Metall, welches in der modernen Prothetik heut zu Tage nicht mehr wegzudenken ist.  Es ist häufig der Werkstoff der Wahl, wenn es um Gelenkersatzteile für Knie, Hüfte, Schulter und Ellenbogen geht, findet aber auch in der Zahnimplantologie Einsatz und wird häufig als Werkstoff für die Herstellung medizinischer Clips und Schrauben verwendet.

Doch auch das beständigste Material wird mit der Zeit abgenutzt und kann korrodieren. Als Indikator hierfür kann die Ionenkonzentration des verwendetet Werkstoffes im Blut dienen. Während es für Chrom und Cobalt bereits fundierte Biomonitoring Daten gibt, fehlen solche konkreten Daten für Titan und für seine Legierungen. Dies lässt sich unter anderem darauf zurückführen, dass die Bestimmung von Titan in biologischen Matrices, aufgrund von hohen spektralen Störungen auf allen Titan Isotopen, lange Zeit eine analytische Herausforderung war.

Mit der neuen ICP-MS Generation haben wir es geschafft Titan als Routineparameter bei den Medizinischen Laboratorien Düsseldorf zu etablieren. Spektrale Störungen werden dabei umgangen, indem Titan mit Ammoniak zu Titan-Ammoniak Clustern reagieren, die so gut wie störungsfrei gemessen werden können. Diese Technik, nicht auf der eigentlichen Titan m/z zu messen, sondern auf der stabileren Masse des Clusters m/z 131 wird auch als „reaction-mass shift mode“ bezeichnet.

Für die Bestimmung der Titankonzentration im Blut benötigen wir 1x Serum (optimal: Neutralmonovette ohne Gel und Kugeln).