3D-nyomtatott implantátum segít új térdízületek növekedésében

3D nyomtatott meniszkusz ízületek térdízület
A 3D-nyomtatott protézis testrészek jelenleg nem számítanak újdonságnak, de a Columbia Egyetem Orvosi Központjának orvoskutatóiból álló csapat most egy teljesen új szintre emelte az ötletet. Ahelyett, hogy a sérült testrészt mesterséges betéttel cserélték volna ki, kitalálták a felhasználás módját 3D nyomtatás az őssejtekkel együtt, hogy ösztönözze a szervezetet a sérült rész újratermesztésére saját.

Részletesen a nemrég megjelent tanulmány online kiadásában Tudomány Translációs gyógyászat, a kutatók alapvetően egy módszert dolgoztak ki a térd védőbélés, az úgynevezett meniszkusz cseréjére egy egyedi 3D-nyomtatott állvány emberi növekedési fehérjékkel, amelyek arra késztetik a szervezetet, hogy regenerálja a bélést maga. Idővel az állvány állapota megromlik, ahogy a meniszkusz szövete elkezd visszanőni, és feltehetően a páciensnek egy teljesen kialakult, nem mesterséges ízülete marad, ha már mindent elmondott és kész.

Ajánlott videók

A terápiát embereken még nem alkalmazták, de sikeresen tesztelték birkákon (amelyeknek a térdei nagyon hasonlítanak az emberekére), és biztosítja az első hatékony és tartós javítást a sérült meniszkuszoknál, amelyek évente több millió amerikainál fordulnak elő, és gyengüléshez vezethetnek. ízületi gyulladás.

Összefüggő

  • Last minute Halloween jelmezre van szüksége? Tekintse meg ezeket a 3D-nyomtatható felépítéseket
  • A cuccok készítésének jövője: A Formlabs 3D-nyomtatás evolúciójában
  • A 3D nyomtatás lehetővé teszi, hogy a kórházak lélegeztetőgép-helyettesítőket készítsenek szokásos berendezésekkel

Összefüggő: Az Osteoid egy 3D-nyomtatott gipsz, amely ultrahang segítségével 40%-kal gyorsabban gyógyítja a csontokat

"Jelenleg az ortopédusok keveset tehetnek a térd meniszkuszszakadásának regenerálásáért" - mondta Dr. Jeremy Mao, a tanulmány vezetője. „Néhány apró szakadást vissza lehet varrni a helyére, de a nagyobb szakadásokat műtéti úton kell eltávolítani. Míg az eltávolítás segít csökkenteni a fájdalmat és a duzzanatot, a térd a combcsont és a sípcsont közötti természetes lengéscsillapító nélkül marad, ami nagymértékben növeli az ízületi gyulladás kockázatát.”

Íme egy gyors összefoglaló az eljárás működéséről.

Először is, az orvosok számos MRI-vizsgálatot végeznek a páciens ép meniszkuszáról a sértetlen térdben. Ezeket a szkenneléseket a meniszkusz alakjának rendkívül pontos 3D-s modelljének létrehozására használják, amelyet azután egy 3D nyomtatóra küldenek. Az állvány egy speciális, biológiailag lebomló polimerből, az úgynevezett polikaprolaktonból van nyomtatva – ugyanabból az anyagból, amelyből az oldódó varratok készülnek.

A nyomtatás után az állványt két rekombináns humán fehérjével infúzióval töltik be: kötőszöveti növekedés faktor (CTGF) és transzformáló növekedési faktor β3 (TGFβ3), mielőtt műtétileg beültetnék a sérültbe térd. Dr. Mao csapata azt találta, hogy e két fehérje egymás utáni bejuttatása vonzza a meglévő őssejteket a szervezetből, és arra ösztönzi őket, hogy meniszális szövetet képezzenek.

A juhokon végzett kísérletekben a meniszkuszok jellemzően körülbelül négy-hat hét alatt regenerálódtak. Három hónap elteltével a kezelt állatok normálisan jártak. Egy posztmortem elemzésben a kutatók azt találták, hogy a kezelt csoportban a regenerált meniszkusz szerkezeti és mechanikai tulajdonságai nagyon hasonlóak a természetes meniszkusz tulajdonságaihoz. Jelenleg vizsgálatokat végeznek annak megállapítására, hogy a regenerált szövet tartós-e.

Ha minden jól megy, 2015-ben megkezdődhetnek ennek az úttörő új eljárásnak az embereken történő kipróbálása.

Szerkesztői ajánlások

  • Küzdelem a futballsérülések ellen 3D-nyomtatott, hiperszemélyre szabott betétekkel
  • A legjobb 3D nyomtatók 500 dollár alatt
  • A 3D nyomtatásra való törekvésben egy tökéletesen ízletes steak készíthető
  • 3D-nyomtatott lélegeztetőszelepek segítenek a koronavírus által megrázott olasz kórházban
  • A 3D-s nyomtatási technika pillanatok alatt készít apró, rendkívül részletes objektumokat

Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.