Metal plates and screws have been used as the gold standard for Open ReductionInternal Fixation (ORIF) treatments of complex bone fractures for decades.However, the drawbacks of these implants necessitate a transition towards morepatient-personalized treatments. Injectable adhesive composites that can curerapidly on demand via photopolymerization have shown great potential in tissuerepair surgeries. Such systems allow for a high level of in situ customization,which replaces the current need for surgeons to stockpile large quantities ofdifferent metal implants. The use of step growth thiol-ene coupling (TEC)chemistry to polymerize these composites allows for high monomer conversion,reducing safety concerns from the leach out of non-reacted monomers.To develop stiff and strong resins, triazinetrione (TATO) monomers werechosen to form crosslinked networks in conjunction with hydroxyapatite (HA).Degradability was introduced into the composite in two different ways. In thefirst approach, isosorbide-based polycarbonates in different weight percentageswere included in the composite formulation, resulting in improved degradationrates while surpassing the mechanical properties needed for hand rehabilitationexercises. In the second approach, the introduction of ester moieties wascombined with the partial replacement of HA with the more resorbableinorganic fillers tricalcium phosphate and bioactive glass. This led to a family ofcomposites with a wide range of degradability profiles and mechanicalproperties, highlighting the tunability of these materials.Inspired by dental composites, TATO-based primers containing allylfunctionalizedmonomers with either n-hydroxysuccinimide (NHS) orphosphonic acid (Phn) groups were developed. These monomers allowed forenhanced adhesion to bone and photopolymerization via TEC with the TATObasedcomposite, resulting in an adhesive composite patch system capable offixating bone fractures without the use of metal screws. The incorporation ofthese monomers allowed the primers to interact with collagen or hydroxyapatitepresent in the bone surface, resulting in shear strengths on bone substrates thatoutperformed existing commercially available superglues. These resultsdemonstrate how acrylate-free primers and composites can be used inbiocompatible, strong and biodegradable fixation patches, suitable for fracturefixation in non- or low-load bearing bones.

Metallplattor och skruvar har i årtionden varit guldstandarden för öppenreposition och intern fixering (ORIF) vid behandling av komplexa benfrakturer.Deras rigida geometri och mekaniska egenskaper medför dock vissa nackdelar,vilket skapar ett behov av mer patientanpassade behandlingar. Injicerbaraviskösa kemiska blandningar som kan härda med hjälp av fotokemi till starkakompositer för frakturbehandling har visat stor potential i laboratoriemiljö. Merspecifikt har styva och starka kompositbaserade implantat, baserade påtriazinetrion (TATO)-monomerer i kombination med hydroxiapatit (HA),uppvisat stor potential. Dessa system bildar tvärbundna nätverk genomljushärdande tiol-en-kopplingskemi (TEC) vilket möjliggör fullständigpolymerisation av monomerblandningar till kompositer. Kombinationen avicke-toxiska kompositer och mild kemi vid tillverkningen möjliggör en hög gradav patientanpassning, vilket i framtiden kan eliminera behovet av att sjukhusenupprätthåller stora lager av metallimplantat.Tidigare studier har visat att TATO-kompositer är icke-nedbrytbara iprekliniska tester. Kirurgernas förväntningar på framtida implantat är dockstarkt kopplade till nedbrytbara material. För att möta dessa behov utveckladestvå olika materialsystem där nedbrytbarhet integrerades. I det första systemetinkluderades nedbrytbara polykarbonater baserade på isosorbid. utveckladestvå olika materialsystem där nedbrytbarhet integrerades, samtidigt som demekaniska egenskaperna överträffade de krav som ställs förrehabiliteringsövningar, exempelvis vid fingerfrakturer. I det andra systemetutvecklades nya TATO-monomerer med hydrolytiskt känsliga esterbindningar ikombination med resorberbara fyllmedel såsom trikalciumfosfat och bioaktivtglas. Detta resulterade i en ny familj av kompositer med en bred variation avnedbrytbarhetsprofiler och mekaniska egenskaper.För att möjliggöra en fullständig ersättning av metallimplantat med adhesivakompositer utvecklades även nya primersystem som effektivt kan förankrakompositer till blött ben. Inspirerade av dentala primersystem utvecklades nyaTATO-baserade primrar, innehållande allylfunktionaliserade monomerer medantingen n-hydroxysuccinimid (NHS)- eller fosfonsyra (Phn)-grupper. Dessasystem förbättrade vidhäftningen till ben och möjliggjorde fotopolymerisationvia TEC med den TATO-baserade kompositen. De aktiva monomererna iprimersystemen interagerade med kollagen och hydroxiapatit – deIVhuvudsakliga komponenterna i ben – vilket resulterade i stark adhesion avkompositerna till bensubstrat, med skjuvhållfastheter som överträffadebefintliga kommersiellt tillgängliga superlim. Slutligen utvärderades dessasystem som adhesiva benplåster för att fixera benfrakturer utan behov avmetallskruvar. Resultaten visar att akrylatfria primers och kompositer kananvändas i biokompatibla, starka och biologiskt nedbrytbara fixeringsplåster,lämpliga för fixering av lågbelastade komplexa benfrakturer.