3d-trykt benstruktur muliggør vævsregenerering


3d-trykt benstruktur muliggør vævsregenerering

3D-udskrivning kan nu hjælpe menneskeben, der har undergået væsentlig vævsskade at regenerere, ifølge forskning præsenteret 19. januar 2016, på konferencen "Udskrivning til fremtiden", som fandt sted på Institut for Fysik i London, Storbritannien.

Manolis Papastavrou, billedet med 3D-trykt knoglevæv.

Billedkredit: Nottingham Trent University

Rapid Prototyping (RP) teknologi, forløberen til 3D-udskrivning har eksisteret siden 1980'erne, men den er kun relativt nylig blevet synlig i mainstream.

Designere har brugt 3D-trykning teknikker til at skabe en række forskellige ting, fra smykker til individualiserede fodboldstøvler og endda en bedstefar ur. En gruppe arbejder for øjeblikket på at lave en flyvemaskinefløj.

Den medicinske verden har store forhåbninger på 3D-udskrivning. Medical-Diag.com Har allerede rapporteret om brugen af ​​3D-teknologi til at gøre en del af et brysthul, som kirurger med succes har implanteret i en kræftpatient.

Patienter, der gennemgår kræftbehandling, eller som oplever et stort brudforløb, der mister et stort volumen knoglevæv. Syntetiske knoglesubstitutter kan bruges til at erstatte det tabte materiale, men at gøre disse hårde nok til jobbet kan være en udfordring.

Midlertidig bro hjælper patienter efter kræftbehandling og brud

Manolis Papastavrou, fra Nottingham Trent Universitys Research for Health and Wellbeing Research Group, i Nottingham, Storbritannien, styrer mikrostruktur af et 3D-trykt benstillads.

Strukturen giver en midlertidig bro, der tillader regenerering af naturligt væv. Det kan laves for at matche individets nøjagtige størrelse og form krav, baseret på medicinsk billeddannelse data. At være porøs betyder, at blodgennemstrømning og cellevækst kan forekomme.

Stilladset består af de samme mineraler, der findes i naturlig knogle. Det kan opløses efterhånden som patienten genopretter og nye væv erstatter det.

Forskere studerede, hvordan væksten af ​​krystaller ved under-nul temperaturer kunne bruges sammen med 3D-trykning teknikker til at strukturere et materiale med forskellige størrelsesordener. De havde til formål at efterligne strukturer, der eksisterer i biologiske materialer.

Teamet mener, at kombinering af 3D-udskrivning med frysning vil muliggøre en hurtigere og mere økonomisk produktion af medicinsk udstyr.

Papastavrou, en ph.d.-kandidat, forklarer, at strukturen af ​​et materiale, fra molekylær til makroniveau, påvirker sejheden. Porøsitet ville normalt svække et materiale, men den nuværende teknologi er i stand til at overvinde det.

Fremtidige anvendelser: implantater og lægemiddelfrigivelse kontrol

Professor Breedon fra Nottingham University, som hjalp med at overvåge forskningen, kalder det "et rigtigt skridt fremad", fordi det viser, hvordan 3D-udskrivning kan forbedre biomaterialerne uden at skulle opnå høj opløsning.

Manipulering af krystalvæksten i et 3D-trykt materiale gør det muligt at forbedre mikrostrukturerne i knoglesamlinger. Dette vil gøre dem stærkere og kan hjælpe folk til at komme sig hurtigere efter en alvorlig sygdom eller skade.

Forskerne fortalte Medical-Diag.com At der endnu ikke har fundet kliniske undersøgelser sted, da teamet stadig arbejder på at forbedre stilladsernes mekaniske egenskaber.

Med hensyn til hvor teknologien er i øjeblikket, fortalte de os:

Det anvendte materiale (beta-tricalciumphosphat) har vist sig at udvise de rette biologiske egenskaber. Processen er stadig under udvikling, og det næste trin er infiltrationen af ​​denne meget porøse struktur med en polymer for at skabe en stærk biokomposit. Forskningen demonstrerer konceptet om at kombinere 3D-udskrivning med andre konventionelle stilladsfabrikationsteknikker (frysning i dette tilfælde) for at opnå meget fine mikrostrukturer. Vi tror på, at det vil tage yderligere 5-10 år at bruge denne teknologi til klinisk brug."

Forskerne fortalte også Medical-Diag.com At teknologien kunne anvendes i kontrolleret lægemiddelfrigivelse. Evnen til at skræddersy niveauet af mikroporøsitet gør det til en god kandidat til denne funktion. "Ved at kontrollere fryseprocessen i forskellige områder af en trykt del," sagde de, "er det muligt at opnå porøsitetsgradienter med gradvist mindre porer Mod sin ydre overflade."

Hr. Papastavrou tilføjer, at metal ortopædiske implantater kan erstattes med benstilladser i materialer, der kan nedbrydes af kroppen.

Medical-Diag.com For nylig rapporterede at kirurger brugte 3D-modeller til at øge sikkerheden ved kirurgi, hvor de transplanterede en fars nyre i sin datter.

Silketryk | Serigrafi (Video Medicinsk Og Professionel 2018).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis