Implanty 3D z nadrukiem ceramicznym mają potencjał przywracania brakującej kości

Wyniki badań opublikowano w artykule zatytułowanym "Formalna i funkcjonalna naprawa długiej kości z użyciem trójwymiarowych rusztowań z grafiką ekologiczną", do którego można uzyskać dostęp tutaj. Zdaniem naukowców zwierzęta, które testowały, były w stanie wchłonąć implanty do ich naturalnej kości, leczące defekty.

"Nasze trójwymiarowe rusztowanie reprezentuje najlepszy implant w rozwoju dzięki swojej zdolności do regeneracji prawdziwej kości - mówi badacz starszy badacz i inżynier biomedyczny Paulo G. Coelho, dr DDS, dr Leonard I. Linkow Professor w NYU Dentistry i profesor chirurgii plastycznej w NYU School of Medicine. "Nasze najnowsze wyniki badań przybliżają nas do badań klinicznych i potencjalnych implantów kostnych u dzieci żyjących z deformacją czaszki od urodzenia, a także dla weteranów, którzy chcą naprawić uszkodzone kończyny."

Według naukowców z NYU ich ceramiczny implant z nadrukiem 3D bardzo przypomina kształt i skład prawdziwej kości. Zawierają one beta-fosforan trójwapniowy, który jest podobny do składników w naturalnej kości, dzięki czemu implanty są resorbowalne w miarę upływu czasu. Są pokryte dipyridamolem, lekarstwem rozrzedzającym krew, które stymuluje wzrost kości i przyciąga komórki kostne do implantu.

"Dipyridamol okazał się kluczem do sukcesu implantu", powiedział współbadarz badania, Bruce N. Cronstein, dr Paul R. Esserman Profesor medycyny w NYU School of Medicine, który jest również dyrektorem Instytutu Badań Klinicznych i Translacyjnych oraz szefem Wydziału Medycyny Translacyjnej w NYU Langone Health. Dr Cronstein udoskonalił użycie narkotyku podczas testowania urządzenia. "A ponieważ implant jest stopniowo wchłaniany, lek uwalnia się trochę na raz i lokalnie do kości, a nie do całego ciała, minimalizując w ten sposób ryzyko nieprawidłowego wzrostu kości, krwawienia lub innych działań niepożądanych."

W swoich najnowszych eksperymentach naukowcy użyli rusztowań testowych do naprawy małych otworów wykonanych chirurgicznie w szczękach myszy, a także brakujących kawałków kości o długości nawet 1,2 centymetra w kończynach i szczękach królika. Średnio 77 procent każdego rusztowania zostało wchłonięte przez ciała zwierząt w sześć miesięcy po implantacji. Nowa kość rośnie również w siatkowej konstrukcji wsporczej rusztowania, która następnie ulega rozpuszczeniu. Skany TK w miejscach implantacji prawie nie wykazały śladu beta-fosforanu trójwapniowego. Testy obciążeniowe wykazały również, że nowa kość ma taką samą wytrzymałość jak oryginalna, nieuszkodzonakości.

Według naukowców badania kliniczne trwają jeszcze kilka lat, a następnym krokiem jest przetestowanie oczekujących na opatentowanie rusztowań u większych zwierząt.

Autorzy artykułu Nick Tovar, Łukasz Witek, Pablo Atria, Michael Sobieraj, Michelle Bowers, Christopher Lopez, Bruce Cronstein i Paulo G. Coelho.