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 3 раза в день

Водород будут добывать в открытом океане за счет энергии Солнца
Водородное топливо
Lockheed Martin и Aerion разрабатывают сверхзвуковой лайнер
Авиация
Транспорт будущего
Первый электросамолет Pipistrel доставлен покупателю в Канаде
Норвегия окончательно заменила FM-радио цифровым
Кейсы
ИИ-микроскопы заменят микробиологов
Медицина будущего
ВЦИОМ: «Более 70% россиян не боятся, что на работе их заменят роботы»
Мнения
Главными трендами CES 2018 станут ИИ и 5G
Прогнозы
В США биткойн приравняли к нефти, пшенице и золоту
Криптовалюты
Стартапы начали выдавать кредиты под залог биткойнов
Блокчейн
Создан квантовый процессор из обычных полупроводников
Квантовые технологии
Дежавю не ошибка мозга, а попытка ее предотвратить
Исследования мозга
Борьба со старением
Миллионеры Кремниевой долины тестируют на себе методы против старения
БОД в Канаде избавит от бедности 100 000 человек к 2023 году
Соцпособия будущего
Facebook ответила критикам: «Надо больше постить»
Социальные сети
Boring Company начнет строить тоннель для Hyperloop в Мэриленде
Транспорт будущего
JD.com запустит сеть робомагазинов раньше Amazon
Умные покупки
Польские ученые создали квантовую память рекордного объема
Квантовые технологии
Tesla запретила таксистам и курьерам пользоваться Supercharger
Электромобили
Маск впервые запустил вместе уже летавшие Dragon и Falcon 9
Космические планы
Энергетика
Изобретены «невиданные по надежности» трансформаторы
«Настроить системы умного дома уже не сложнее, чем установить Windows»
Умный дом
Чистая энергия
В Нидерландах осветили 30 км дамбы без электричества
Математики предложили отказаться от темной энергии
Астрофизика
«WorldSkills — отличный пункт в резюме»
Иннополис
«Бесплатные умные таблетки превратят мир в антиутопию»
Тренды
Эстония создаст ведомство по развитию рынка криптовалют
Блокчейн
Китайцы с высоким рейтингом смогут арендовать электрокар у Alibaba
Тренды
ИИ-рынок вакансий обещает каждому найти работу
Идеи
Крупнейшие компании помогут IBM коммерциализировать квантовый компьютер
Тренды
В Австралии запустят первый поезд на солнечной энергии
Чистый транспорт
Робот-морская звезда мгновенно адаптируется к неожиданным повреждениям
Робототехника
BAIC прекратит производство автомобилей с ДВС к 2025 году
Тренды
Криптовалюты
«Биткойн провалился как валюта»
Илон Маск: «Общественный транспорт — это полный отстой»
Мнения
ИИ-версия поттерианы: «Гарри отвел глаза от головы и бросил их в лес»
Искусственный интеллект
Во Франции запретят Facebook детям до 16 лет
Социальные сети
Кейсы
В США отменили сетевой нейтралитет
Новая технология Alphabet X подключит к интернету миллионы индийцев
Интернет для всех
Разработан устойчивый электровелосипед для пожилых
Транспорт будущего
Биотех-стартап Ginkgo Bioworks стал «единорогом»
Биотехнологии
В Китае с поддельной едой будут бороться с помощью блокчейна
Блокчейн
Daimler начал поставки городских электрогрузовиков в Европе
Тренды
Дания использует криптовалюту для помощи развивающимся странам
Блокчейн
Эндрю Ын займется внедрением ИИ на фабриках
Искусственный интеллект
Распознавание лиц
Китайские камеры слежения засекли журналиста ВВС за 7 мин
Thor Trucks — новый конкурент электрогрузовика Tesla Semi
Электротранспорт
К 2021 году самолеты на 75% будут состоять из напечатанных деталей
Кейсы
«Биологические часы» помогут подобрать персональное лечение
Медицина будущего
Создан микрочип, который почти невозможно взломать или разрушить
Кибербезопасность