Ez a 3D-s nyomtatott „hiperelasztikus csont” átalakítja az orvost

A szakadt csontok az orvos szakma, bár az orvosok a legjobb erőfeszítéseket teszik a drága, növekedést indukáló vegyi anyagok megtörésére, és támogatást nyújtanak. De amikor az összetört csontvázakról van szó, végül nem sok mindent kell tenni várjon. A bizarr új anyagtudósok „hiperelasztikus csontnak” nevezték el, azonban megállítják a türelmetleneket.

Képzeld el, hogy egy törött kar, mint Harry Potter híres kvidditch-tönkretett végtagja A Titkok Kamrája. Belül az egyik hosszú csont két részre oszlik. Varázslatos Skele-Gro nélkül forduljon az északnyugati egyetem kutatói, akik kiadták tanulmányaikat Tudomány transzlációs gyógyászat Ma már rájöttem, hogyan lehet javítani a szakadékot a csontrétegek között egy anyaggal, amit hiperelasztikus csontnak neveznek - vagy HB rövid ideig. A squishy anyag 3D-ként nyomtatódik a megfelelő formába, majd összenyomódik, és a térbe kerül, ahol kitágul, hogy kitöltse a törött csontban lévő füleket és crannies-kat. Gondolj bele egy repedezett mályvacukorba, amely egy repedésbe éklik.

„Mivel ez rugalmas, akkor egy kiterjedésbeli hibára lehet nyomni, hogy mechanikusan rögzítse magát a ragasztó vagy varratok nélküli térbe,” Ramille N. Shah, Ph.D., a papír társszerzője és asszisztense a Northwestern Anyagi Tanszékén. A tudomány és a mérnöki poszt keddi telekonferencián nyilatkozott. Shahnak és kollégáinak sikerült létrehozniuk ezt az anyagot ugyanabból a cuccból: hidroxi-apatit nevű ásványi anyagból, melyet összekeverünk olyan kötőanyagokkal, amelyek az egyébként törékeny anyag hajlítható tulajdonságait és soha nem látott erőt adnak. Egy kísérletben 3D-s nyomtatásra került egy combcsont egy része, és 150 kg súlyt tartott, mielőtt elkezdte adni az utat.

Ez önmagában is lenyűgöző előadás, de a bővíthető anyag többet nyújt, mint struktúrát. A hiperelasztikus csont, amely nagyrészt természetesen a testben előforduló anyagokból áll (mindegyik FDA jóváhagyott), biztosítja fiziológiai szerkezet - a test sejtjeinek növekedési kerete. Mert mind biológiailag lebontható, másrészt biokompatibilis integrálódik a testbe, megkönnyítve a vérerek áthaladását és a sejtek növekedését. Shah és munkatársai tesztelték ezt a tulajdonságot a HB-nek azáltal, hogy őssejtekkel - sejtekkel, amelyek bármilyen fajta szövetre specializálódhatnak - beoltották. Figyelemre méltó volt: A HB-ra ültetett őssejtek nemcsak szaporodtak, hanem elkezdték a csontot, az ásványi anyagok bányászata a HB-ből erőforrásként. És az immunrendszer, amennyire a kísérleteik kimutatták, nem bosszant, amikor HB belép a gyepébe.

Képessége, hogy 3D-ként nyomtasson, alkalmazásai elég korlátlanok. Ha azt mondod, hogy szükséged van egy új koponyára, Shah és co. fedezték fel:

Tegyen egy DNS-hélix pontos másolatát:

Míg a 3D-s nyomtatás most már általánosan használatos az orvosi területen, a Shah megjegyzi, hogy a hiperelasztikus csontok nagy felfelé állítása az, hogy a nyomtatáshoz használt „tinta” nem túlságosan drága, „viszonylag alacsony költség a legtöbb orvosi anyaghoz képest.” Ez azt jelenti, hogy könnyű lesz felnagyítani, szállítani a 3D-s nyomtatókkal felszerelt kórházakba, és beilleszteni a törött karokba, lábakba és bordákba a bolygón.

Hamarosan meg fog történni? „Eljutni ehhez a ponthoz sok szabályozást és sok minőségellenőrzést kell tennünk” - jegyzi meg Shah. De ha az általa bemutatott bizonyítékok jelzik annak lehetőségét, akkor kétségtelen, hogy hamarosan megtörténik.