Ta 3D-natisnjena "hiperelastična kost" bo preoblikovala medicino

Zlomljene kosti so bolezen medicinske stroke, kljub najboljšim prizadevanjem zdravnikov, da črpajo lomljenja polno dragih kemikalij, ki spodbujajo rast, in zagotavljajo podporo. Toda ko gre za uničene okostja, ni treba storiti ničesar počakaj. Nenavadni znanstveniki z novo snovjo, ki imajo vzdevek "hiperelastična kost", pa naj bi pomirili nestrpne.

Predstavljajte si zlomljeno roko, podobno kot Harly Potterjev slavni kva- dič, ki ga je pretepel Zbornica skrivnosti. V notranjosti je ena od dolgih kosti razdeljena na dve. Brez čarobnega Skele-Groja se je treba obrniti na raziskovalce na severozahodni univerzi, kjer objavljajo svojo študijo Znanost Translational Medicine Danes je ugotovil, kako z zakrpom razmak med koščki uporabiti snov, ki jo imenujemo hiperelastična kost - ali kratko za HB. Mrežast material se 3D-natisne v pravo obliko, nato se stisne in zagozdi v prostor, kjer se razširi, da zapolni kotičke in lise v zlomljeni kosti. Pomislite na praskasto marshmallow, zagozdeno v razpoko.

"Ker je elastičen, ga lahko stisnemo v napako v raztezanju, da se mehansko fiksira v prostor brez lepila ali šivov," pravi dr. Ramille N. Shah, soavtor članka in docent na oddelku za materiale Northwestern. Znanost in inženirstvo sta povedala v telekonferenci v torek. Shahu in njegovim kolegom je uspelo ustvariti to snov iz iste kosti, ki je sestavljena iz: minerala, imenovanega hidroksiapatit, zmešanega skupaj z vezivnimi sredstvi, ki dajejo krhkim snovem upogibne lastnosti in neprimerno moč. V enem poskusu so 3D-natisnili del stegnenice in preživel težo 150 kilogramov, preden je začel popuščati.

To je samo po sebi impresiven podvig, toda razširljiva snov ne zagotavlja več le strukture. Hiperrelastična kost, ki je v glavnem sestavljena iz materialov, ki se naravno pojavljajo v telesu (vsi so odobreni s strani FDA), zagotavlja fiziološke strukture - okvir za rast telesnih celic. Ker je biološko razgradljiva in, kar je pomembno, biokompatibilna integrira se v telo, kar olajša prehod krvnih žil in rast celic. Shah in njegovi sodelavci so preizkusili to lastnost HB s selitvijo matičnih celic - celic, ki imajo potencial, da se specializirajo za kakršno koli tkivo. Ugotovili so, da so bile matične celice, ki so bile zasajene na HB, ne samo pomnožene, ampak so se začele naredite kost rudarjenje mineralov iz samega HB kot vira. In imunski sistem, kolikor so pokazali njihovi poskusi, se ne boji, ko bo HB vstopil v njeno trato.

Njegova sposobnost, da je 3D-natisnjena, je njena uporaba precej neomejena. Če, recimo, potrebujete novo lobanjo, Shah in co. ste pokrili:

Enako repliko vijačnice DNK:

Medtem ko se 3D tiskanje zdaj pogosto uporablja na medicinskem področju, Shah ugotavlja, da je velika navzgor za hiperelastično kost, da »črnilo«, ki se uporablja za tiskanje, ni preveč drago, ker je »relativno nizka cena v primerjavi z večino medicinskih materialov«. pomeni, da bo enostavno povečati, poslati v bolnišnice, opremljene s 3D tiskalniki, in vstaviti v zlomljene roke, noge in rebra po vsem planetu.

Se bo to zgodilo kmalu? "Do te točke je veliko predpisov in veliko nadzora kakovosti, ki se mora zgoditi," ugotavlja Shah. Toda, če so dokazi, ki jih je pokazal, pokazatelj njegovega potenciala, je malo dvoma, da se bo to kmalu zgodilo.