3D-печать биоразлагаемых имплантов помогает выращивать кости — Naked Science
17.04.2017
4 минуты
Редакция

3D-печать биоразлагаемых имплантов помогает выращивать кости

Полимерная конструкция создает каркас для растущей кости и постепенно растворяется, не требуя операции по извлечению протеза.

3d-kost_0

Традиционно в случаях повреждения костной ткани врачи используют металлические импланты, заменяющие кость. У этого метода есть ряд недостатков: иногда металлические конструкции подвергаются коррозии или отторгаются телом пациента. Кроме того, по мере роста собственной кости импланты нужно извлекать из организма, а это — дополнительный риск возникновения осложнений после операции.

 

Поэтому биоинженер Пранав Соман (Pranav Soman) и его коллеги из Сиракузского университета предложили технологию создания биоразлагаемых имплантов на основе поликапролактона. Этот материал обладает низкой температурой плавления (около 60 °C) и широко применяется в 3D-прототипировании. В медицине поликапролактон используют как шовный материал, в качестве компонента капсул для упаковки лекарств и в составе для пломбирования корневых каналов зубов.

 

Технология 3D-печати, разработанная Соманом и его коллегами, позволяет создавать твердый пористый полимерный «каркас». Затем структуру наполняют клетками костной ткани, помещенными в гидрогель GelMA. Эти клетки способны воспроизводить гидроксиапатит — основную минеральную составляющую человеческих костей. После имплант подвергают воздействию ультрафиолета. По словам Сомана, за год поликапролактоновый «каркас» распадается, оставляя костную ткань необходимой формы.

 

Схема строения импланта

 

Сейчас метод тестируют на мышах. Ученые предполагают, что в будущем таким образом смогут выращивать кости, используя собственные стволовые клетки пациента. Это уменьшит риск отторжения ткани.

 

Современные 3D-принтеры способны создавать биосовместимые протезы, заменяющие многие человеческие органы. В 2015 году специалисты Медицинского исследовательского института Файнштейна напечатали участок трахеи, пригодный для трансплантации — правда, процесс печати занял около года.

 

3D-печать тканей человеческого тела незаменима в ситуациях, когда донорские ткани недоступны. В декабре 2016 года представители Роскосмоса заявили, что планируют доставить такой принтер на МКС.  

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

8 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: