Ang 3D-Printed na 'Hyperelastic Bone' ay Pupunta sa Pagbabago ng Gamot

$config[ads_kvadrat] not found

3D printed bones: Why this is the future | Casper Slots | TEDxWarwick

3D printed bones: Why this is the future | Casper Slots | TEDxWarwick
Anonim

Ang mga sirang buto ay ang bane ng medikal na propesyon, sa kabila ng pinakamahusay na pagsisikap ng mga doktor na magpainit ng mga fracture na puno ng mga mamahaling, mga kemikal na nagpapalawak ng paglago at nagbibigay ng suporta. Ngunit pagdating sa mga basag na kalansay, doon sa huli ay hindi gaanong gagawin ngunit maghintay. Ang isang kakaibang bagong sangkap na siyentipiko na may palayaw na "hyperelastic bone," gayunpaman, ay nakatakda upang pagtamasa ang hindi matiisin.

Isipin ang isang nasira na braso, tulad ng sikat na Harry Potter ng Quidditch-battered limb sa Chamber of Secrets. Sa loob, ang isa sa mga mahabang buto ay pinagputul-putol sa dalawa. Nang walang kaakit-akit na Skele-Gro upang i-on, ang mga mananaliksik sa Northwestern University, na naglathala ng kanilang pag-aaral sa Science Translational Medicine ngayon, tinutukoy kung paano i-patch ang puwang sa pagitan ng mga shards ng buto gamit ang isang sangkap na tinatawag nila hyperelastic buto - o HB para sa maikling. Ang makinis na materyal ay makakakuha ng 3D-nakalimbag sa tamang hugis, pagkatapos ay makakakuha ng compressed at maipit sa espasyo, kung saan ito ay mapalawak upang punan ang mga nooks at crannies sa sirang buto. Isipin ang isang scrunched-up marshmallow na maipit sa isang crack.

"Dahil ito ay nababanat maaari itong pinindot sa isang depekto sa palawakin upang wala nang maayos ayusin ang sarili sa puwang nang walang kola o sutures," Ramille N. Shah, Ph.D., ang co-akda ng papel at isang assistant professor sa Northwestern's Department of Materials Sinabi ng Agham at Teknolohiya sa isang teleconference noong Martes. Si Shah at ang kanyang mga kasamahan ay nakalikha upang lumikha ng sangkap na ito sa parehong mga bagay na buto ay ginawa ng: isang mineral na tinatawag na hydroxyapatite, halo-halong kasama ng mga nagbubuklod na mga ahente na nagbibigay sa kung hindi man ay basagin ang mga bagay na maaaring mapawi ng mga katangian at walang kapantay na lakas. Sa isang eksperimento, nag-3D-naka-print ang isang seksyon ng isang femur at ito ay nakasalalay sa isang timbang na 150 pounds bago ito nagsimula upang magbigay ng paraan.

Na mismo ay isang kamangha-manghang gawa, ngunit ang napapalawak na substansya ay higit pa sa pagbibigay ng istraktura. Hyperelastic bone, higit sa lahat binubuo ng mga materyal na natural na nangyari sa katawan (lahat ng ito ay inaprubahan ng FDA), ay nagbibigay physiological structure - isang balangkas para sa mga selula ng katawan na lumago. Sapagkat ito ay parehong biodegradable at, mahalaga, biocompatible, pinagsasama nito ang sarili sa katawan, na ginagawang mas madali ang paglipat ng mga daluyan ng dugo at lumalaki ang mga selula. Sinubok ni Shah at ng kanyang mga kasamahan ang ari-arian na ito ng HB sa pamamagitan ng pagbubunton nito sa mga stem cell - mga cell na may potensyal na magpakadalubhasa sa anumang uri ng tisyu. Ang natuklasan nila ay kamangha-manghang: Ang mga stem cell na nakatanim sa HB ay hindi lamang pinarami ngunit nagsimula gumawa ng buto, ang pagmimina ng mga mineral mula sa HB mismo bilang mapagkukunan. At ang sistema ng immune, tulad ng ipinakita sa kanilang mga eksperimento, ay hindi nakakatakot kapag ang HB ay pumasok sa kanyang karerahan.

Ang kakayahang maging 3D-print ang gumawa ng mga application nito medyo walang hanggan. Kung sasabihin mo, kailangan ng bagong bungo, Shah at co. nakuha mo na sakop:

Sa isang eksaktong kopya ng isang helix ng DNA:

Bagaman karaniwang ginagamit ang pag-print ng 3D sa medikal na larangan, sinabi ni Shah na ang malaking baluktot sa hyperelastic bone ay na ang "tinta" na ginamit upang i-print ito ay hindi mapigilan, na "medyo mababa ang gastos kumpara sa karamihan sa mga medikal na materyales." ay nangangahulugan na madali itong magtaas, magpadala sa mga ospital na may mga 3D printer, at magpasok ng mga nasirang arm, binti, at tadyang sa buong planeta.

Magaganap ba ito anumang oras sa lalong madaling panahon? "Pagkakaroon sa puntong iyon mayroong maraming regulasyon at maraming kontrol sa kalidad na kailangang mangyari," sabi ni Shah. Ngunit kung ang katibayan na ipinakita niya ay anumang pahiwatig ng potensyal nito, walang duda na mangyayari ito sa lalong madaling panahon.

$config[ads_kvadrat] not found