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.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Тренды
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Мнения
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом
Андрей Синогейкин, Wonder Technologies, — об искусственных алмазах
Тренды
Никита Бокарев, ESforce, — о деньгах, киберспорте и его немаргинальности
Тренды
Тренды
YouTube-депрессия: как создатели популярных каналов боятся потерять подписчиков и разум
Гельмут Райзингер, Orange Business Services, — об IIoT, 5G и телеком-стартапах
Мнения
«Робот берет вас на работу»: как искусственный интеллект, блокчейн и VR подбирают персонал
Мнения
Телемедицина, роботы и умные дома: каким через 5 лет будет «оцифрованный» город в России
Тренды
Мясная революция: как перейти от веганских заменителей к клеточным технологиям и биореакторам
Идеи
AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше
Тренды
Идеи
Тупик для беспилотников: как мечты разработчиков разбиваются о неожиданности на дорогах
Здесь нужен InsurTech: за какими стартапами будущее страхования
Мнения
Вирус лженауки в Google: как поисковые системы распространяют опасные мифы о прививках
Идеи
«Кто-то управляет моим домом»: как жертв домашнего насилия терроризируют с помощью умных устройств
Умный дом
Паскаль Фуа, EPFL, — о ключевых точках, глубоких нейросетях и эпиполярной геометрии
Мнения
20 фильмов о кибербезопасности, взломах и цифровых преступлениях
Тренды
Ян Лекун, Facebook: прогностические модели мира — решающее достижение в ИИ
Мнения
Джианкарло Суччи: «Попытка спроектировать программу без багов — утопия»
Иннополис
Game out: Как видеоигры обучают детей-аутистов держать равновесие и узнавать людей
Тренды
Прослушка, контроль камеры и предсказание смерти пользователя: самые странные патенты Facebook
Кейсы
Цес Снук, QUVA: мы не хотим зависеть от крупных компаний, которые владеют всеми данными
Мнения
Дмитрий Песков, АСИ: «В России традиционно долго запрягают, и в сфере IT мы только этим и занимаемся»
Иннополис
Мнения
ДНК-тесты: как генетические компании обманывают людей и разрушают семьи
Мануэль Маццара: «Для Facebook вы не покупатель, вы — продукт»
Иннополис
Тренды
Блокчейн, искусственное мясо и «смерть» смартфонов: что будет с технологиями через 10 лет
Витторио Феррари, Google: «Чтобы машина распознала книгу о Гарри Поттере нужна сложная математическая модель»
Мнения
7 медицинских технологий, которые скоро придут в российские больницы
Идеи
Руслан Зайдуллин, основатель Doc+, — о том, что делать Минздраву и о проблемах в российской медицине
Мнения
Ричард Вдовьяк, Philips: «В будущем диагностировать заболевания будут не только врачи, но и сами пациенты»
Тренды
Шедевры за биткоины: Как криптовалюта меняет рынок искусства
Блокчейн
Почему «московий» и «оганесон» устроили раскол между физиками и химиками?
Кейсы