Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Медицинские разработки

Инженеры из Северо-Западного университета США разработали синтетический материал для 3D-печати костных трансплантов с высокой эластичностью. После пересадки они хорошо приживаются и способствуют регенерации костей. Испытания на людях пока не проводились, но эксперименты с животными показали отличные результаты.

Гиперэластичный материал (HB) можно складывать, резать, скручивать и сжимать. Он заполняет недостающие элементы в костной структуре, причем для этого даже не нужно накладывать швы и использовать клеящие вещества. В основе HB лежит минерал гидроксиапатит — разновидность кальция, которая входит в состав костей и применяется в регенерационной медицине. Минерал обладает шероховатой структурой, но при смешивании с биоразлагаемым полимером он становится гибким.

Напечатанные из HB транспланты легко восстанавливают форму после сжатия и попытки деформирования. Материал также обладает пористой текстурой и впитывающими свойствами. Благодаря этому восстановление кровеносных сосудов после хирургической операции по трансплантации проходит быстрее и эффективнее.

Инженеры создали на основе материала «чернила» для 3D-печати костных каркасов. В смесь можно также добавить антибиотики, факторы роста и другие вещества, которые ускорят регенерацию и сократят риск отторжения.

Ученые напечатали из этого материала костную структуру и провели с ней ряд экспериментов. Оказалось, что если поместить в каркас из HB стволовые клетки человека, то они не только заполнят пустоты в каркасе, но также смогут производить собственные костные ткани. В ходе другого испытания гиперэластичный костный компонент был введен под кожу мыши. Трансплант быстро прижился, не вызвав воспаления и иммунного отклика.

С помощью HB исследователи также смогли соединить два позвонка у крысы, а также заменили часть кости черепа у макаки-резус. В обоих случаях импланты полностью интегрировались в окружающие ткани и вызвали рост кровеносных сосудов и даже новых костей.

Прежде чем технология получит медицинское применение, необходимо будет провести ее масштабное испытание на млекопитающих, а затем и на людях. Этого стоит ожидать не раньше, чем через 5 лет.

Разработка обладает большим потенциалом. Так как HB — это синтетический материал, то его производство обходится дешево. Он не требует сложностей при транспортировке и может храниться в течение года, отмечают ученые. Кроме того, его можно производить в домашних условиях при комнатной температуре. Возможности 3D-печати позволяют адаптировать костный трансплант под каждого отдельного пациента и печатать его в течение суток.

Как сообщает Science Daily, в первую очередь HB-импланты необходимы детям с костными дефектами, так как им, в отличие от взрослых, не подходят металлические импланты.

Разработка ученых из Северо-Западного университета не единственная попытка создать инновационный материал для костных имплантов. Недавно исследователи из Бристольского университета разработали биочернила для печати на 3D-принтере живых тканей, пригодных для имплантации. Чернила состоят из двух видов полимеров: натуральных, полученных из морских водорослей, и синтетических, используемых в медицине. БиоинженерыУниверситета Глазго для запуска регенерации костных тканей использовали полиэтил акрилат — еще одну разновидность полимера.

Перспективными в этой отрасли считаются не только полимеры и минералы, но и графен. Ученые Университета Райса применили плазменно-искровое спекание для сплава хлопьев оксида графена в пористое твердое вещество, которое по механическим и биосовместимым свойствам напоминает титан — стандартный материал для имплантаций.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
К концу года мощность солнечной энергетики Китая достигнет 50 ГВт
Тренды
Тренды
Amazon станет первой в мире компанией, которая стоит $1 трлн
Молекулы-самоубийцы могут защитить нас от рака
Борьба с раком
Blue Origin впервые провела огневые испытания своего двигателя BE-4
Частный космос
Toyota Sora — новый водородный автобус для гостей Олимпийских игр
Транспорт будущего
Ученые создали двумерный «идеальный» транзистор
Новая электроника
Huawei добилась 20 Гбит/с в испытаниях 5G Dual Connectivity
Переход на 5G
Сингапурские ученые делают фотоэлементы из меди, цинка и олова
Энергия солнца
Транспорт будущего
Маск купил еще одну буровую машину и роет тоннель в Вашингтон
В Швеции выбрали место для строительства конкурента Gigafactory
Тренды
Россия получила рекордное количество медалей на World Skills 2017
Кейсы
Эндрю Ын возглавил стартап, разрабатывающий чатбота-психотерапевта
Кейсы
Блокчейн может трансформировать сферу туризма
Блокчейн-технологии
Водоросли помогли улучшить органические солнечные элементы
Солнечная энергия
Veo Robotics переложит тяжелый труд на плечи роботов
Робототехника
Блокчейн и криптовалюты совершат революцию в БОД
Соцпособия будущего
Flare — камера слежения с ИИ для умного дома
Умный дом
Разработана компьютерная память молекулярного уровня
Компьютерная память
Астрофизика
5 открытий в сфере гравитационных волн, которые изменили астрофизику
4 фактора, которые преобразят IoT
Интернет вещей
Синтезирован препарат, эффективно подавляющий ВИЧ
Лечение ВИЧ
«Вертолеты России» покажут электрический конвертоплан в 2019 году
Городская авиация
Toyota создала водородный минивэн с дальностью хода 1000 км
Идеи
Число криптовалютных хедж-фондов перевалило за сотню
Тренды
В Китае открыли роботизированную промзону за $300 млн
Промышленная робототехника
Тренды
В США стартует первый государственный эксперимент с выплатой БОД
В Канаде начали тестировать робомобили на дорогах общего пользования
Беспилотные автомобили
В Шотландии запущена первая плавучая ветровая ферма
Ветровая энергетика
Робот-садовник поливает и защищает растения от вредителей
Робототехника
Виталик Бутерин: «Центробанкам еще далеко до введения криптовалют»
Криптовалюты
Электромопед от Honda станет домашней системой хранения энергии
Электромотоциклы
Eviation обещает запустить авиационный Uber в 2019 году
Электроавиация
Роберт Уразов: «На смену дипломам приходят паспорта навыков»
Тренды
Биосфера
Ученые не могут объяснить резкое сокращение числа летающих насекомых
Китай выпустит 1 млн электромобилей в 2018 году
Электромобили
ИИ от DeepMind стал гроссмейстером по игре го за 3 дня
Искусственный интеллект
Центробанк Бразилии признал биткойн финансовой пирамидой
Криптовалюты
«Мозги» беспилотной системы Apple размещаются на крыше автомобиля
Беспилотный транспорт
Новое открытие приближает появление квантовых компьютеров
Нанотехнологии
В 2018 году Baidu запустит в Китае беспилотный автобус
Беспилотный транспорт
Garmin Speak — умный автонавигатор с Alexa
Умный автомобиль
Беспилотный транспорт
Daimler показала, на что способны ее беспилотные грузовики
11 главных инженерных инноваций 2017 года
Рейтинг лучших
Электробайки Zero станут в 2018 году быстрее, мощнее, выносливее
Транспорт будущего
Samsung хочет подключить всю бытовую технику к IoT
Интернет вещей
Полиция Лос-Анджелеса начнет использовать дронов
Тренды
«Нельзя управлять экономикой, имея только бакалавров и магистров»
Кейсы
Тренды
Amazon начал продавать и доставлять целые дома
Baidu планирует захватить рынок ИИ
Искусственный интеллект