3D-печать биоразлагаемых имплантов помогает выращивать кости — Naked Science
17.04.2017
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
©Wikipedia

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.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: