Новые технологии 3D печати помогут в восстановлении костей

03.03.2016

3D-печать может быть полезной в восстановлении костей, которые получили значительные повреждения, и способствовать регенерации тканей, сообщается в исследовании, результаты которого были озвучены на конференции, прошедшей в Институте физики в Лондоне (Великобритания) 19 января 2016 года.

Мир медицины возлагает большие надежды на 3D печать. Уже сообщалось ранее, что с помощью 3D технологий хирурги смогли успешно имплантировать части грудины у онкологического пациента. Некоторые онкологические пациенты вследствие заболевания теряют большой объем костной ткани. Синтетические заменители кости могут быть использованы взамен утраченной природной, однако они слишком трудны в работе, что вызывает проблемы в их практическом применении.

Ученые из Великобритании работают над микроструктурой 3D-печатных костных каркасов. Такая структура способна стать временным мостом, который будет способствовать регенерации природной ткани. Материал может соответствовать потребностям определенного пациента, в том числе по размеру и форме, которые можно получить, используя данные медицинской визуализации. Будучи пористым, каркас не препятствует кровотоку и клеточному росту. Такой материал поможет в лечении переломов, а также в регенерации тканей у пациентов, перенесших онкологическое заболевание.

Каркас состоит из тех же минералов, что присутствуют в кости человека. По мере выздоровления пациента интегрированный в тело 3D каркас может раствориться, а новые собственные ткани заменят его.

Исследователи изучили, как рост кристаллов при минусовых температурах может быть использован вместе с 3D печатью, чтобы структурировать материал определенным образом. Целью авторов было имитировать структуры, которые присущи биологическим материалам. Ученые считают, что объединение 3D печати и замораживания позволит обеспечить быстрое и экономичное производство медицинских материалов. Один из авторов пояснил, что структура материала от молекулярного до макроуровня оказывает влияние на ударную вязкость. Обычно пористость ослабляет материал, и новая технология способна преодолеть этот недостаток.

Манипулирование ростом кристаллов в 3D-печатных материалах позволяет улучшить микроструктуру костных каркасов. Они станут прочнее и тем самым помогут пациентам быстрее восстанавливаться после травмы или серьезного заболевания.

Исследователи сообщают, что пока не проводились клинические исследования материалов, т.к. команда авторов пока работает над улучшением механических свойств каркасов.

Используемый в работе материал (бета-трикальцийфосфат) обладает необходимыми биологическими свойствами, поэтому в перспективе может внедряться в тело. Пока процесс производства каркасов находится в стадии разработки. Следующим этапом является объединение этой пористой структуры с полимером, чтобы создать прочный био-композит.

Настоящее исследование демонстрирует возможность объединения 3D печати с другими традиционными методами изготовления каркасов (например, замораживание), чтобы получить материалы с очень мелкими микро-структурными характеристиками. По мнению авторов, необходимо еще 5-10 лет для развития этой технологии, чтобы затем внедрить ее в клиническую практику.

Данная технология может быть использована не только в восстановлении костной ткани, но и в контролируемом высвобождении лекарственного средства в организме. Возможность изменять уровень микропористости делает данный материал хорошим кандидатом для этих целей. Изменять структуру можно, контролируя скорость замораживания в различных областях печатного материала. Тем самым получатся участки различной пористости с постепенным уменьшением размера пор по отношению к размерам пор на наружной поверхности материала. В перспективе металлические ортопедические импланты могут быть заменены на новые 3D печатные костные каркасы.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Все новости

Также стоит почитать:

Последние темы в форуме:

Антеспондилолистез тела l5. Грыжа l5-s1

Рецепт на катадолон

Остеохондроз. Ретролистез. Антелистез

Гемангиома позвонка Тh3

Помогите разобраться протрузия l5-s1

остеохондроз

Спондилолистез l5-s1

Нужна консультация