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

Эра Data Science: как меняется бизнес с приходом big data и новых технологий
Тренды
Народ против транспорта: почему люди недовольны, когда в городах строят новые станции метро
Идеи
«Лиза Алерт»: как беспилотники и краудсорсинг помогают искать пропавших людей
Кейсы
Беспилотники против велосипедистов: как безопасные автомобили сделают жизнь людей хуже
Идеи
Кейсы
SONM: как люди будут зарабатывать на собственных компьютерах с помощью блокчейна
Егор Матешук, ostrovok.ru: проблемы big data можно решить, закидывая пачки денег в топку
Мнения
Художник-граффитист Миша Most: технология — это кисть, которая создает будущее
Мнения
Лунная гонка: как мировые державы собираются присвоить себе спутник Земли
Идеи
Итоги Нобелевской недели. За что дали Нобелевскую премию в 2018 году?
Тренды
Руслан Шагалеев, Иннополис: война между корпорациями и городами ведется за человеческий капитал
Идеи
Кристина Хаверкамп, DENA: цена на электроэнергию должна сильнее коррелировать c погодой: много солнца и ветра — дешево, мало — дорого
Тренды
Тренды
7 лучших книг о технологиях и науке на русском языке, вышедших в 2018 году
Микрореволюция: фермеры с помощью микробов спасут мир от голода
Идеи
Александр Тормасов, Университет Иннополис: мозги людей могут быть совершенно не готовы к восприятию новых идей
Мнения
Одежда, которая поможет миру: костюм-помощник, майка-тренер и носок-няня
Тренды
В ожидании первого удара: как США готовятся к атаке со стороны России и Китая
Тренды
Страшнее метана: какие еще промышленные выбросы разрушают озоновый слой
Тренды
Интеллект большого города: как данные и умные алгоритмы улучшают качество жизни в мегаполисах
Тренды
На защите европейцев: как GDPR стал дырой в бюджете российских ИТ-компаний
Мнения
Игорь Балк, Global Innovation Labs: в XXI веке приватности нет и не будет
Тренды
Кейсы
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
Расист, оружие и предвзятый судья — каким станет искусственный интеллект в будущем
Тренды
На совести информаторов: как громкие скандалы вокруг АНБ, Facebook и Tesla изменили мир
Тренды
NativeOS: нативная реклама в видео без репутационных потерь и терроризма от режиссера короткометражек
Кейсы
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Тренды
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
Тренды
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
Идеи
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Кейсы
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения