3D-gedruckte Gewebe, können halten die Sportler in Aktion: Biotechnologen Kenntnisse führen Aufwand zu drucken Gerüste zu heilen, Knochen und Knorpel
Bioscientists nähern sich 3D-gedruckte künstliche Gewebe zu helfen, zu heilen Knorpel und Knochen in der Regel beschädigt in Sport-Verletzungen, Knie, Knöchel und Ellenbogen.
Wissenschaftler an der Rice University und die Universität von Maryland berichtet, Ihren ersten Erfolg an der engineering scaffolds, die sich replizieren, die physikalischen Eigenschaften von osteochondralen Gewebes — grundsätzlich, harte Knochen unter einer kompressiblen Schicht aus Knorpel, der aussieht, als die glatte Oberfläche an den enden der langen Knochen.
Verletzungen dieser Knochen, der aus kleinen Rissen, Teile brechen ab, kann schmerzhaft sein und oft nicht-Sportler “ Karriere in Ihren tracks. Osteochondralen Verletzungen können auch dazu führen, dass die Deaktivierung von arthritis.
Der Verlauf der Natur von Knorpel in Knochen und seine Porosität gemacht haben es schwierig zu reproduzieren im Labor, sondern Reis-Wissenschaftler unter der Leitung von bioengineer Antonios Mikos und Doktorand Sean Bittner verwendet haben, den 3D-Druck zu fertigen, was Sie glauben, wird schließlich ein geeignetes material für die implantation.
Ihre Ergebnisse berichten Sie in Acta Biomaterialia.
„Sportler sind überproportional betroffen von diesen Verletzungen, aber Sie kann jeden betreffen“, sagte Bittner, im Dritten Jahr bioengineering graduate student an der Rice, ein National Science Foundation fellow und Erstautor der Studie. „Ich denke, das wird ein mächtiges Werkzeug, um den Menschen helfen, mit den häufigsten Sportverletzungen.“
Der Schlüssel ist die Nachahmung von Gewebe, das stellt sich nach und nach aus Knorpel (chondral tissue) an der Oberfläche der Knochen (osteo) darunter. Die Biomaterialien-Labor an der Rice gedruckt, das Gerüst mit benutzerdefinierten Mischungen aus einem polymer für die ehemaligen und ein Keramik, für die letztere mit eingelagerten Poren erlauben würde, dass die Patienten die eigenen Zellen und Blutgefäße in das Implantat, schließlich ermöglicht es, als Bestandteil des natürlichen Knochen-und Knorpel.
„Für den größten Teil der Komposition werden die gleichen sein, von patient zu patient,“ Bittner sagte. „Es gibt Porosität enthalten, so Gefäßsystem wachsen können, in der nativen Knochen. Wir nicht haben, fertigen Sie die Blutgefäße selbst.“
Die Zukunft des Projekts zu beteiligen, herauszufinden, wie man den Druck eines osteochondralen Implantates, die sich perfekt den Patienten und ermöglicht dem porösen Implantat hineinwachsen und stricken mit den Knochen und Knorpel.
Mikos, sagte der Zusammenarbeit ist ein großer Erfolg für das Zentrum für Engineering von Komplexen Geweben (CECT), ein National Institutes of Health center in Maryland, Reis und der Wake Forest School of Medicine entwickelt bioprinting Hilfsmittel, um grundlegende wissenschaftliche Fragen und übersetzen neue Erkenntnisse in die klinische Praxis.
„In diesem Zusammenhang, was wir hier getan haben, ist gravierend und kann zu neuen regenerativen Medizin Lösungen,“ Mikos sagte.
Co-Autoren des Papiers sind Reis-student Brandon Smith, Postdoc-Forscher Luis Diaz-Gomez, Bachelor Carrigan Hudgins, Anthony Melchiorri, stellvertretender Direktor des Biomaterials Lab, und David Scott, Noah Harding Professor der Statistik; und John Fisher, CECT Direktor und Fischell Familie Distinguished Professor und Vorsitzender der University of Maryland Fischell Department of Bioengineering. Mikos ist der Louis Calder Professor für Bioengineering und professor für Chemie und biomolecular engineering, Chemie und Materialwissenschaften und nanoengineering.
Die Nationalen Institute der Gesundheit und die RegenMed Entwicklung Organisation unterstützt die Forschung.