3D-печатные эластичные имплантаты повысят эффективность костной хирургии

Исследователи из Северо-Западного университета в городе Эванстон, штат Иллинойс, разработали биосовместимый материал для 3D-печати костных имплантатов. От других костных суррогатов материал отличается высокой эластичностью.Идея гибких костей может показаться абсурдной, но на самом деле у эластичного материала есть определенные преимущества: он не треснет при обработке и даже будет растягиваться по мере роста настоящих костей, если речь идет о детях. Материал не должен нести нагрузку, а скорее служит в качестве биоразлагаемого наполнителя, постепенно замещаемого настоящей костной тканью. Этому способствует пористая структура, облегчающая остеоинтеграцию и проникновение кровеносных сосудов. В состав материала входят гидроксилапатит и поликапролактон. Гидроксилапатит – хрупкий минерал в составе натуральных костей. Поликапролактон же – эластичный, нетоксичный, биоразлагаемый термопласт, широко используемый в биомедицинской 3D-печати. Для достижения максимальной адгезии между слоями исследователи решили печатать густым раствором поликапролактона при комнатной температуре и пропитывать матрикс взвесью частиц гидроксилапатита. «Таким образом удалось улучшить микроструктуру «чернил». Они не высыхают сразу же, а остаются немного влажными после нанесения, что позволяет слоям хорошо слипаться», – поясняет главный исследователь Рамилль Шах. Свое изобретение команда окрестила «гиперэластичными костями». Первые лабораторные опыты команды состояли из вживления 3D-печатных межпозвоночных дисков крысам и коррекции черепного дефекта обезьяны. Для печати использовалось устройство 3D-Bioplotter производства компании EnvisionTec стоимостью около $300 000. Результаты первых операций с использованием эластичных костных имплантатов оцениваются как успешные: признаков отторжения не замечено, а внутри имплантатов быстро развились кровеносные системы, что только способствует замещению искусственных костей настоящими. Исследователи надеются перейти к клиническим испытаниям на людях в ближайшие пять лет. Полный доклад команды опубликован по этой ссылке.

ИсточникА у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.