17.04.2017
Редакция Naked Science

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, 14:15
Ольга Иванова

Ученые разработали анкету, которая поможет определить степень психопатии у домашних кошек. Тест можно пройти онлайн.

Вчера, 13:55
Алиса Гаджиева

На окраине Еревана археологи изучают развалины последней крепости древнего государства.

Вчера, 17:22
Василий Парфенов

Во время работы над проектом по изучению практических применений эффекта Казимира, которую ведут по заказу агентства DARPA, известного инженера Гарольда Уайта посетило озарение. Наблюдая за исследуемыми моделями, он обнаружил в них сходство с геометрией пузыря Алькубьерре — гипотетического метода сверхсветового движения за счет искривления пространства-времени. Так у Уайта родилась идея потенциально революционного эксперимента, в процессе которого может получиться прототип настоящего варп-двигателя.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

5 декабря
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: