Táto 3D tlačená „hyperelastická kosť“ bude transformovať medicínu

Zlomené kosti sú prekliatím lekárskej profesie, napriek najlepšiemu úsiliu lekárov pumpovať zlomeniny plné drahých chemikálií, ktoré indukujú rast a poskytujú podporu. Ale pokiaľ ide o rozbité kostry, v konečnom dôsledku to nie je veľa, ale počkať, Bizarné nové látky vedci prezývaní „hyperelastická kosť“, však budú netrpezliví.

Predstavte si zlomenú ruku, rovnako ako famózne famfrpálovú končatinu v Harryho Potterovi Tajomná komnata, Vo vnútri je jedna z dlhých kostí rozdelená na dve. Bez magickej Skele-Gro sa obracajú na výskumníkov z Northwestern University, ktorí publikujú svoje štúdium v Vedecká translačná medicína dnes, prišiel na to, ako naskladať medzeru medzi týmito úlomkami kostí pomocou látky, ktorú nazývajú hyperelastickou kosťou - alebo skratka HB. Mačkaný materiál sa 3D-tlačia do správneho tvaru, potom sa stlačí a zakliní do priestoru, kde sa rozšíri, aby zaplnil zákutia a zlomeniny v zlomenej kosti. Premýšľajte o tom, ako zarastený marshmallow zaklinený do trhliny.

„Keďže je elastická, môže byť stlačená do defektu v expandovaní, aby sa mechanicky fixovala do priestoru bez lepidla alebo stehov,“ Ramille N. Shah, Ph.D., spoluautor a asistent asistenta na Northwestern's Department of Materials V utorok sa v telekonferencii uviedli veda a inžinierstvo. Šahovi a jeho kolegom sa podarilo vytvoriť túto látku z tej istej kosti, ktorá je vyrobená z: minerálu nazývaného hydroxyapatit, zmiešaného so spojivami, ktoré dávajú inak krehké látky ohýbateľné vlastnosti a bezprecedentnú silu. V jednom experimente, 3D-tlačili časť stehennej kosti a odolali hmotnosti 150 libier pred tým, než začala ustupovať.

To samo o sebe je impozantný výkon, ale expandovateľná látka má viac ako len štruktúru. Hyperelastická kosť, prevažne zložená z materiálov, ktoré sa prirodzene vyskytujú v tele (všetky sú schválené FDA), poskytuje fyziologickú štruktúru - rámec pre rast buniek tela. Pretože je biologicky odbúrateľný a, čo je dôležité, biokompatibilný, integruje sa do tela, čím uľahčuje prechádzanie krvných ciev a rast buniek. Shah a jeho kolegovia testovali túto vlastnosť HB nasadením kmeňových buniek - buniek, ktoré majú potenciál špecializovať sa na akýkoľvek druh tkaniva. To, čo našli, bolo pozoruhodné: Kmeňové bunky vysadené na HB sa nielen množili, ale začali robiť kosti, banské nerasty zo samotného HB ako zdroja. A imunitný systém, čo ukázali ich experimenty, sa neobjaví, keď HB vstúpi do svojho trávnika.

Jeho schopnosť byť 3D-tlačiť, aby jeho aplikácie do značnej miery neobmedzené. Ak, povedzme, potrebujete novú lebku, Shah a spol. ste pokrytý:

Ditto presnú repliku skrutkovice DNA:

Kým 3D tlač sa teraz bežne používa v lekárskej oblasti, Shah poznamenáva, že hlavnou horou pre hyperelastickú kosť je to, že „atrament“ používaný na tlač nie je príliš drahý, pretože je to „relatívne nízka cena v porovnaní s väčšinou zdravotníckych materiálov“. Znamená to, že sa dá ľahko zväčšiť, dopraviť do nemocníc vybavených 3D tlačiarňami a vložiť do rozbitých rúk, nôh a rebier po celej planéte.

Stane sa to čoskoro? „Dostať sa k tomuto bodu je veľa regulácie a kontroly kvality, ktorá sa musí stať,“ poznamenáva Šah. Ak je však dôkaz, ktorý preukázal, akýmkoľvek náznakom jeho potenciálu, je len málo pochybností, že sa to čoskoro deje.