Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Ανάπλαση οστού: 3D εμφυτεύματα σιδήρου-πυριτίου αναγεννούν σπασμένα οστά

Ανάπλαση οστού: 3D εμφυτεύματα σιδήρου-πυριτίου αναγεννούν σπασμένα οστά

Ανάπλαση οστού: Ερευνητές από το Skoltech και το Πανεπιστήμιο Sechenov εκτύπωσαν τρισδιάστατα και ερεύνησαν τις ιδιότητες δειγμάτων ενός πορώδους κράματος σιδήρου-πυριτίου που θεωρούν πολλά υποσχόμενο για την κατασκευή εμφυτευμάτων ανάπλασης των οστών.

Τα δείγματα εμφάνισαν χαμηλή τοξικότητα, βιοαποδομησιμότητα και ενδείξεις ότι είναι αξιόπιστα για την ανάπτυξη των οστών. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Biomedical Materials. Για να επουλωθούν τα σοβαρά κατάγματα, τοποθετούνται εμφυτεύματα που διευκολύνουν την αναγέννηση των ιστών στη θέση του οστού που λείπει. Στην ουσία, χρησιμεύουν ως μήτρα στην οποία σχηματίζεται σταδιακά νέο οστό. Ιδανικά, τα εμφυτεύματα θα πρέπει να έχουν διαλυθεί μέχρι να ολοκληρωθεί η δουλειά τους. Η νέα μελέτη περιγράφει λεπτομερώς τις δοκιμές ενός κράματος σιδήρου-πυριτίου για την κατασκευή τέτοιων εμφυτευμάτων.

Για να λειτουργήσουν σωστά, τα υλικά για εμφυτεύματα θα πρέπει να πληρούν ορισμένα κριτήρια. Πρέπει να είναι στιβαρά, όπως τα οστά, και πορώδη—έτσι ώστε να παρέχουν χώρο για την ανάπτυξη των ιστών. Πρέπει επίσης να είναι βιοσυμβατά και βιοαποδομήσιμα. Δηλαδή, το εμφύτευμα θα πρέπει να γίνεται αποδεκτό από τον οργανισμό και να αποσυντίθεται φυσικά με την πάροδο του χρόνου, αλλά όχι πολύ γρήγορα, ώστε το οστό να έχει αρκετό χρόνο προκειμένου να αναπτυχθεί. Επίσης, η αποδόμηση του υλικού δεν πρέπει να παράγει τοξικές ενώσεις. “Χρησιμοποιούνται συχνά κράματα σιδήρου, επειδή αυτό το μέταλλο είναι φιλικό προς το σώμα και διασπάται με τον σωστό σχεδόν ρυθμό, αλλά είναι επίσης πολύ μαλακό εάν χρησιμοποιείται χωρίς πρόσθετα. Η ομάδα μας είχε εμπειρία με κράματα σιδήρου και πυριτίου στο παρελθόν , και σκεφτήκαμε ότι πρέπει να τα δοκιμάσουμε σε αυτό το πλαίσιο, επειδή το πυρίτιο είναι επίσης γνωστό ότι είναι εξαιρετικά βιοσυμβατό, μη τοξικό, απορροφάται και εκκρίνεται εύκολα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Junior Research Scientist Julia Bondareva από το Skoltech.

“Χρησιμοποιήσαμε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή για να παράγουμε δείγματα πορώδους σιδήρου-σιλικόνης από σκόνη. Τα δείγματα είχαν αυθαίρετο σχεδιασμό κατάλληλο για τις προβλεπόμενες δοκιμές των μηχανικών και βιολογικών ιδιοτήτων τους. Σκοπεύουμε να παράγουμε εμφυτεύματα ανατομικού σχήματος για δοκιμές σε ζώα”, εξήγησε ο Stanislav Evlashin, κύριος ερευνητής. Η ομάδα ερεύνησε τις μηχανικές ιδιότητες του κράματος για να καθορίσει πόσο καλά τα εμφυτεύματα θα άντεχαν τη συμπίεση και την επέκταση, σε σύγκριση με τον καθαρό σίδηρο και τα άλλα κράματα του μετάλλου που χρησιμοποιούνται ήδη για το σκοπό αυτό. Τα δείγματα πυριτίου-σιδηρού αποδείχθηκαν ανώτερα από εκείνα που κατασκευάζονται από καθαρό σίδηρο και τα άλλα κράματά του. «Δείξαμε επίσης ότι τα εμφυτεύματα θα αποσυντεθούν όπως αναμενόταν με την πάροδο του χρόνου», πρόσθεσε η Bondareva. «Χαρτογραφήσαμε επίσης τη στοιχειακή σύνθεση των δειγμάτων», σημείωσε ο Evlashin. “Η σκόνη που χρησιμοποιούμε για την εκτύπωση περιέχει σίδηρο και πυρίτιο σε μια ορισμένη αναλογία, και υπάρχει πάντα κάποια οξείδωση όταν εκτυπώνουμε σε υψηλή θερμοκρασία με λέιζερ. Έτσι, προκειμένου να βεβαιωθούμε ότι οι μηχανικές ιδιότητες είναι λίγο πολύ οι ίδιες σε οποιαδήποτε σημείο στο δείγμα, έπρεπε να επιβεβαιώσουμε ότι η αναλογία μεταξύ των δύο συστατικών στοιχείων -και του οξυγόνου επίσης- ήταν σωστή και ομοιόμορφα κατανεμημένη σε όλο το δείγμα.”

Μετά τη σύνθεση του υλικού και τις μηχανικές δοκιμές στο Skoltech, τα δείγματα έφτασαν στο Πανεπιστήμιο Sechenov, όπου πραγματοποιήθηκαν περαιτέρω δοκιμές με ζωντανά κύτταρα σε φυσιολογικό διάλυμα. Η μικροσκοπία έδειξε ότι περίπου το 70% των κυττάρων παρέμειναν ζωντανά, υποδηλώνοντας χαμηλή τοξικότητα λόγω του σχηματισμού υδροξειδίου και χλωρίου σιδήρου κατά την αποικοδόμηση του δείγματος. Είναι σημαντικό ότι παρατηρήθηκε εναπόθεση φωσφορικού ασβεστίου στα δείγματα—δηλαδή, ο οστικός ιστός άρχισε να σχηματίζεται στο «εμφύτευμα».

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Διέγερση νεύρων με τη βοήθεια εμφυτεύσιμων μίνι ηλιακών κυττάρων

Η ιατρική του μέλλοντος στα χέρια μας

Ποια είναι η σχέση της ρομποτικής με την οδοντιατρική;

Αντιμετώπιση καταγμάτων ισχίου ηλικιωμένων με ελάχιστη επεμβατικότητα

Πρωτοποριακό οστικό εμφύτευμα που μειώνει την πιθανότητα μόλυνσης

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

3D κυτταρικό μοντέλο: Μια νέα προσέγγιση στη θεραπεία τραυματισμών χειλιών

3D κυτταρικό μοντέλο: Οι ερευνητές έχουν σημειώσει μια σημαντική πρόοδο στην αναγεννητική ιατρική, δημιουργώντας το πρώτο τρισδιάστατο κυτταρικό μοντέλο στον κόσμο που έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη μελέτη τραυματισμών στα χείλη.

Υγειονομική περίθαλψη: Πώς το AI δημιουργεί ένα νέο ψηφιακό χάσμα υγείας

Υγειονομική περίθαλψη: Καθώς βρισκόμαστε στο κατώφλι μιας επανάστασης στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, είναι κρίσιμο να εξετάσουμε τις βαθιές κοινωνικές επιπτώσεις που συνεπάγεται.

Καρκίνος του Μαστού: Νέες γνώσεις από την κυτταρική ανάλυση

Καρκίνος του Μαστού: Η πρόσφατη έρευνα προσφέρει μια σημαντική κατανόηση των διάφορων τύπων κυττάρων του μαστού και της σχέσης τους με την ανάπτυξη και εξάπλωση του καρκίνου του μαστού.

Μετρητές γλυκόζης: Μια νέα τάση για την προσωπική ευεξία;

Μετρητές γλυκόζης: Καθώς οι τομείς της ευεξίας και της τεχνολογίας υγείας εξελίσσονται, οι μετρητές γλυκόζης προσελκύουν το ενδιαφέρον ως ενδεχόμενο νέο αξεσουάρ για όσους ενδιαφέρονται για την προσωπική τους υγεία.

Υπέρηχος: Νέα ελπίδα για γρήγορη διάγνωση εγκεφαλικών τραυματισμών

Υπέρηχος: Η τεχνολογία του υπερήχου, γνωστή για τη χρήση της στη διάγνωση διαφόρων ιατρικών καταστάσεων, αποδεικνύεται ολοένα και πιο χρήσιμη και ως εργαλείο αναζήτησης και διάσωσης, ιδίως σε περιπτώσεις εγκεφαλικών τραυματισμών.

Καρκίνος του προστάτη: Πώς η τεχνητή νοημοσύνη βελτιώνει τη διάγνωση του;

Καρκίνος του προστάτη: Η ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης στον ιατρικό τομέα έχει επαναστατήσει διάφορες διαγνωστικές διαδικασίες, με μία από τις πιο υποσχόμενες εφαρμογές της να είναι η μέτρηση και ανάλυση των βλαβών του καρκίνου του προστάτη.

Διαγνωστική επανάσταση: Ανίχνευση σηψαιμίας σε νεογέννητα με τεχνητή νοημοσύνη

Διαγνωστική επανάσταση: Νέα ερευνητικά δεδομένα έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός καινοτόμου εργαλείου που μπορεί να προβλέψει τη σηψαιμία σε νεογέννητα που φαίνονται υγιή.

Close Icon