Naukowcy z Miami University pracują razem nad drukowaniem 3D Lepsze kości

Leczenie prostych złamań kości jest stosunkowo proste i często nie wymaga żadnej operacji, ponieważ kość może być zresetowana ortopedycznie. Gdy połączone kości są ze sobą połączone, są one ustawione i utrzymywane w miejscu za pomocą odlewu i klamry, a kości zaczynają się zrastać. Jednak w przypadku bardziej złożonych przerw chirurg często potrzebuje pomocy, która zachęca do złamania kości, aby odrodzić się i wyleczyć. Chirurdzy często będą musieli wkładać szpilki, wkręty lub implanty, aby zepsuć je szybko podczas leczenia.

"Jeśli masz defekt kości, a defekt kostny przekracza pewien rozmiar, tworzą się młodsze tkanki łącznej, ale to nie jest kość. Potrzebujesz mostu, "Paul James, profesor biologii na Ohio's University w Miami i jeden z wiodących badaczy projektu trójwymiarowego drukowania szkieletów kostnych, wyjaśnił The Miami Student.

Te mosty lub rusztowania były opracowany, aby zachęcić złamane kości do nie tylko leczyć szybciej i silniej, ale oferować dodatkowe wsparcie i stabilność podczas samego procesu leczenia. Jest to praca zespołu oddanych naukowców w budynku inżynieryjnym na Uniwersytecie w Miami, aby znaleźć sposoby na odrastanie lepszych kości za pomocą technologii druku 3D. Zespół został poprowadzony przez biologa Paula Jamesa i profesora inżynierii chemicznej, papierniczej i biomedycznej Amy Yousef od czasu rozpoczęcia projektu w 2009 roku. Cel projektu jest prosty. James i Yousef chcą znaleźć sposób na wydrukowanie 3D idealnego rusztowania i wymiany kości, aby pomóc w leczeniu brakujących lub silnie zranionych kości.

Większość implantów kości, mostów i rusztowań wykonanych jest z metali takich jak tytan, zarówno ze względu na ich trwałość i brak toksyczności. Jednak zespół naukowców pracuje z innymi materiałami medycznymi i polimerami, które można wydrukować biogramem przy użyciu dużej medycznej drukarki 3D o nazwie Bioplotter 3D, wyprodukowanej przez EnvisionTEC. Rusztowania 3D są drukowane w 3D, a następnie eksponowane na szereg rozpuszczalników i roztworów, które tworzą mikrokanały i mikro otwory, które sprzyjają wzrostowi kości i naczyń krwionośnych i umożliwiają płynne przemieszczanie się między komórkami. Rozpuszczalniki tworzą również nanoskopy pockmarks na całej powierzchni rusztowania, co ułatwia przyleganie i szybką replikację rosnących komórek biologicznych. Gotowe rusztowania zostaną również zaszczepione materiałem komórkowym, który dodatkowo pobudzi wzrost kości.

"Tu wkracza dr Zhang. Chcemy zoptymalizować liczbę i rozmiarpory, przy zachowaniu pewnej grubości ", powiedział James o Jing Zhang, profesorze statystyki Miami, który pomaga znaleźć delikatną równowagę pomiędzy siłą i trwałością rusztowania a zdolnością do zachęcania do adhezji komórek.