يأمل علماء المواد بأن يتمكنوا من انتاج مفصل صناعي يدوم عقودا بدلا من المفاصل الصناعية الحالية التي تدوم بضع سنوات, وذلك بتثبيت المعدن على العظم بصورة اكثر فاعلية. ويخضع سنويا حوالى نصف مليون مريض في الولايات المتحدة وحدها لعمليات زرع للعظام . وتتمثل معظم عمليات الزراعة هذه في زرع مفاصل صناعية للورك والركبة مصنوعة من سبائك التيتانيوم وموصولة بلاصق العظام. ونظرا لأن عظاما جديدة تنمو حول المفاصل المزروعة, فان فراغا يبدأ بالظهور بينهما مما يؤدي الى ارتخاء تلك المفاصل المزروعة. وبالتالي فان المفصل المزروع بنجاح لا يدوم اكثر من عشر سنوات. وقد حاول اخصائيو تقويم الاعضاء في الماضي, جعل المفاصل المصنوعة من التيتانيوم تبدو مثل العظم الطبيعي وذلك بتغليفها بمادة هيدروكسيل الاباتيت, الشكل الابيض القاسي من فوسفات الكالسيوم التي تعطي العظم الطبيعي صلابته. لكن في الوقت الذي تلتصق هذه المادة جيدا بالعظام فانها تبقى ضعيفة الالتصاق بالمفصل المزروع. اليسون كامبيل, عالمة مواد في مختبر باسيفيك نورثويست القومي الواقع في ريتشلاند بواشنطن, تعتقد أنها توصلت الى حل هذه المشكلة. فقبل اضافة مادة هيدروكسيل الاباتيت, تقوم اليسون بتحضير المعدن بربط جزئي كربون طويل السلسلة بذرات التيتانيوم بواسطة جسر من السيليكون والاوكسجين. ثم تقوم بعد ذلك بغمس المعدن في محلول من كاربوكسيليك أو الحامض السلفوني الذي تعمل جزيئاته كنقاط ارتباط لهيدروكسيل الاباتيت. وتتم آخر عملية تقع في محلول من الكالسيوم والفوسفات التي تشكل مكونات هيدروكسيل الاباتيت. وقد وضعت كامبيل وزملاؤها التيتانيوم المطلي باتصال مع خلايا عظمية في حوض استنبات. فلاحظت كامبيل ان خلايا العظام بدأت باعادة بناء طلاء هيدروكسيل الاباتيت الموجود حول المعدن واستبدلته بعظم جديد. اي عملت تماما بنفس مبدأ نمو العظام الذي يعتمد على استبدال خلايا العظام القديمة باخرى جديدة. ومن جهة اخرى طلبت كامبيل من ريتشارد فريدمان, جراح تقويم العظام في جامعة ساوث كارولاينا الطبية في تشارلستون, مساعدتها في اختبار المفاصل الصناعية المطلية في عظام حقيقية. وقام فريدمان بالفعل بزرع مفاصل تيتانيوم مطلية وغير مطلية في عظام الفخذ لأرانب التجارب, بحيث يتركها لمدة شهر ثم يقوم بفحص المفاصل المزروعة بحثا عن علامات تدل على ان العظام قد اعيد بناؤها حول المفاصل. واذا كانت النتائج مرضية من حيث متانة الالتحام فسيكون بالامكان تطبيق هذا الاسلوب على الانسان خلال عام من الآن.