Ovaj "Hyperelastic Bone" s 3D ispisom prelazi na medicinu

Slomljene kosti su prokletstvo medicinske struke, unatoč najvećim naporima liječnika da pune lomove pune skupih kemikalija koje potiču rast i pružaju podršku. Ali kada je riječ o razbijenim kosturima, to u konačnici nije mnogo čekati, Međutim, bizarni novi znanstvenici s nadimkom "hiperelastična kost", smiruju nestrpljive.

Zamislite slomljenu ruku, kao što je Harly Potter-ov slavni quidditch udari u Odaja tajni, Unutra je jedna od dugih kostiju razbijena na dva dijela. Bez čarobnog Skele-Groa, istraživači sa Sveučilišta Northwestern objavili su svoje istraživanje u Znanost Translational Medicine danas, shvatio sam kako zakrpati jaz između tih krhotina kosti pomoću tvari koju nazivaju hiperelastičnom kosti - ili kratko za HB. Mekani materijal dobiva 3D ispis u pravom obliku, zatim se stisne i zaglavi u prostor, gdje će se proširiti kako bi ispunio kutke i pukotine u slomljenoj kosti. Pomislite na škropljeni marshmallow zaglavljen u pukotinu.

"Budući da je elastičan, može se utisnuti u defekt u proširenju kako bi se mehanički popravio u prostor bez ljepila ili šavova", dr. Ramille N. Shah, koautor članka i docent na Odjelu za materijale Northwestern Znanost i inženjerstvo u utorak su na telekonferenciji. Shah i njegove kolege uspjeli su stvoriti tu tvar iz iste kosti koja je izrađena od: minerala zvanog hidroksiapatit, pomiješanog s vezivnim agensima koji inače daju krhke tvari savitljivim svojstvima i neviđenom snagom. U jednom eksperimentu, oni su 3D tiskali dio femura i izdržali su težinu od 150 funti prije nego što su počeli popuštati.

To je samo po sebi impresivan podvig, ali ekspandirajuća tvar čini više od strukture. Hyperelastic kost, uglavnom sastavljena od materijala koji se prirodno javljaju u tijelu (a svi su odobreni od strane FDA), pruža fiziološka struktura - okvir za rast tjelesnih stanica. Zato što je i biorazgradiva i, što je važnije, biokompatibilni integrira se u tijelo, olakšavajući prolazak krvnih žila i rast stanica. Shah i njegovi kolege testirali su ovo svojstvo HB-a tako što su ga zasijali matičnim stanicama - stanicama koje imaju potencijal specijalizirati se za bilo koje tkivo. Ono što su otkrili bilo je izvanredno: matične stanice zasađene na HB-u nisu samo umnožavale, već su počele napraviti kost, rudarstvo minerala iz samog HB-a kao resursa. A imunološki sustav, koliko su pokazali njihovi eksperimenti, ne plaši se kad HB uđe u njen teren.

Njegova sposobnost da bude 3D-printa čini njegove aplikacije prilično neograničenim. Ako, recimo, treba nova lubanja, Shah i co. ste pokrili:

Isto tako, točna replika spirale DNK:

Iako se 3D tisak danas uobičajeno koristi u medicinskom području, Shah primjećuje da je velika preokreta prema hiperelastičnoj kosti ta da se tinta koja se koristi za ispis nije pretjerano skupa, budući da je "relativno niska cijena u odnosu na većinu medicinskih materijala". znači da će biti lako povećati, poslati u bolnice opremljene 3D pisačima i umetnuti u slomljene ruke, noge i rebra širom planete.

Hoće li se to dogoditi uskoro? "Do te točke dolazi mnogo regulacije i mnogo kontrole kvalitete koje se mora dogoditi", primjećuje Shah. Ali ako je dokaz koji je pokazao bilo kakav pokazatelj njegovog potencijala, nema sumnje da će se to uskoro dogoditi.