Репортаж от Wedoany，Исследователи из Университета Джорджтауна (США) разрабатывают 3D-печатные костные трансплантаты из натуральных материалов. Эти имплантаты, созданные методом 3D-печати, призваны уменьшить осложнения, связанные с традиционными металлическими и синтетическими имплантатами. Ежегодно миллионы пациентов, переносящих операции по костной трансплантации, могут получить пользу от этой технологии.
Доцент кафедры биохимии, молекулярной и клеточной биологии медицинского факультета Стелла Аримперти создает трансплантаты на основе пектина. Пектин — это компонент пищевых волокон, содержащийся в таких фруктах, как яблоки и кожура цитрусовых, и он может служить альтернативой металлическим имплантатам. Металлические имплантаты могут вызывать инфекции, отторжение и воспаление, в то время как аутологичные (из собственных тканей пациента) или донорские трансплантаты также могут провоцировать боль и риск переломов.
«Металл — это не то, что присутствует в нашей системе. Кость не состоит из металла, поэтому уровень успешной интеграции между костью и металлом очень низок, и это препятствует способности кости к регенерации», — заявила Аримперти.
В данной конструкции пектин помещается между двумя слоями гидроксиапатита — природного кальций-фосфорного вещества, содержащегося в костях, — чтобы увеличить плотность и прочность трансплантата, одновременно добавляя живые клетки для стимуляции заживления. Такой 3D-печатный костный трансплантат можно изготавливать при комнатной температуре, избегая экстремальных условий, необходимых для синтетических материалов.
Рыхлая структура, образуемая пектином, улучшает способность доставки питательных веществ к клеткам. Хотя синтетические имплантаты пытаются имитировать это свойство, натуральный подход имеет преимущества. «Пектин совместим, — говорит она. — Это хорошая вещь. Он не вредит нашему телу. Он дает нам возможность бросить вызов другим подходам, использующим токсичные материалы, химические материалы или синтетические полимеры».
Эта технология также снижает зависимость от донорских тканей или сложных хирургических операций. «С помощью нашей технологии мы хотим создавать новые трансплантаты. Мы не хотим ничего забирать у пациента, — пояснила Аримперти. — Мы можем создавать новую костную ткань без необходимости проведения всех этих сложных операций и использования металла и других компонентов».
В настоящее время исследование сосредоточено на лицевых костях и длинных костях, и на него подана патентная заявка. Команда работает над повышением долговечности трансплантатов и планирует персонализировать их с учетом различий в возрасте, поле и плотности костей пациентов. «Мы хотим, чтобы это стал инструментом персонализированной медицины. Для меня, для вас и для других людей он не может быть одинаковым, чтобы учесть все параметры, генетические, половые и возрастные различия, — сказала она. — Я надеюсь, что это создаст новую парадигму, новый сдвиг в ортопедической тканевой инженерии».
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
