2016年9月30日
超弹性的骨头形状的部分人类的脊椎,3 d印刷用墨水在西北大学开发的。信贷:亚当·e·Jakus
一个3 d打印墨水已经由一组研究人员开发的西北大学。这个3 d打印墨水能够开发一种人工骨植入物,可迅速诱导骨生长和再生。这种超弹性的骨材料的形状可以定制,并可能有一天被用来治疗儿童骨缺损。
骨植入手术无疑是一个具有挑战性的任务,并进行植入手术的孩子可以更痛苦的和复杂的。世界中,为小孩和成人骨通常是从身体的其他部位来代替失去的骨头。这个过程会导致疼痛和其他并发症。虽然有时候使用金属植入物,它不作为解决方案日益增长的孩子。
成年人有更多的选项时,植入物。儿科患者。如果你给他们一个永久性的植入,你必须做更多的手术在未来随着他们的成长。他们可能面临的困难。
Ramille n .沙助理教授,西北大学
沙和她的团队的主要目标是改变骨植入物的性质,使其更pediatric-friendly。国王是材料科学与工程助理教授在西北的麦考密克工程学院和西北大学Fei欧洲杯足球竞彩nbe欧洲杯线上买球rg医学院的外科手术。
这项新研究,研究材料在动物模型和人类干细胞已经发表在近期出版的《科学转化医学》杂志上。欧洲杯线上买球论文的第一作者是亚当·e·Jakus沙的实验室做博士后研究。
3 d印刷生物材料由国王的团队结合了生物降解,生物相容性的聚合物用于各种医疗应用包括缝合线、和羟磷灰石钙矿物,天然地存在于人类骨骼。
超弹性的“骨头”材料显示了巨大的潜力,“体内”动物模型。这一成就是由于3 d印刷结构的独特属性。尽管大多羟磷灰石,超弹性的材料,多孔,和强劲的宏观、微观和纳米水平。
孔隙度是巨大的组织再生时,因为你想要的细胞和血管渗透脚手架。我们的三维结构不同的孔隙度,便于其物理和生物特性。
Ramillen .沙,助理教授,西北大学
尽管羟磷灰石促进骨再生,这是非常复杂的。临床采用磷酸钙陶瓷产品,包括羟磷灰石,脆弱和努力。为了弥补这个问题,研究人员在过去的开发结构主要包括聚合物,但这盾牌bioceramic活动。
相比之下,国王的骨生物材料是按重量10%按重量聚合物和90%羟磷灰石,并且仍然能够保持其弹性由于其结构设计和印刷的方式。一个独特的环境是由高浓度的羟磷灰石,促进骨骼的快速再生。
细胞能够感知羟磷灰石和应对其生物活性。当你把干细胞支架,他们变成骨细胞并开始调控特异性基因的表达。这是在没有任何其他osteo-inducing物质。它只是细胞之间的相互作用和物质本身。
Ramillen .沙,助理教授,西北大学
然而,这并不意味着其他物质不能被纳入墨水。自从3 d印刷过程是在室温下进行,国王的研究小组成功集成抗生素和其他元素到墨水。
定制产品以病人的能力是一个最大的优势。传统的骨移植手术涉及塑造和成型骨头来自身体的另一部分适合它的地方它是必需的。与国王的合成材料,医生现在可以创建个性化的3 d印刷产品通过扫描病人的身体。另外,它也可以修剪并把生物材料切成所需的大小和形状在一个过程中,由于其诱人的机械性能。
沙设想,医院可能有一天3 d打印机能够打印定制移植,病人等。
“一个专门的植入物的周转时间客户可以在24小时内,”沙阿说。”,可以改变世界的颅面和矫形手术,,我希望,将会改善病人的结果。”