Hyperelastische 3D-geprinte botten kunnen fracturen helpen behandelen

“Dit is een heel uniek materiaal dat een soort synthetisch analoog is aan natuurlijk bot,” Ramille Sjah, hoogleraar materiaalkunde en techniek aan de Northwestern University in Evanston, Illinois, aan Digital Trends. “Het unieke eraan is dat het voor 90 procent uit hydroxyapatiet bestaat, het belangrijkste minerale bestanddeel van bot. Maar in plaats van heel broos te zijn, zoals keramiek, is het juist heel elastisch.”

Gezien deze unieke eigenschap is het interessant om te horen dat de hyperelastische eigenschappen van het 3D-geprinte ‘bot’ – waardoor het zijn oorspronkelijke vorm terugkrijgt wanneer het wordt platgedrukt of vervormd – was eigenlijk een gelukkig ongeluk in de laboratorium.

“Ik wou dat ik kon zeggen dat dit iets was waarvan we wisten dat het zou gebeuren, maar het verraste ons”, vervolgde Shah. “We hadden niet verwacht dat dit materiaal de eigenschappen zou hebben die het uiteindelijk zou hebben. We waren ongelooflijk verrast toen we de eerste monsters 3D-printten. We hadden verwacht dat het iets minder broos zou zijn dan sommige [eerdere experimenten], maar we hadden niet gedacht dat het in de buurt van dit elastiek zou komen.”

In een onderzoek plaatsten Shah en haar collega-onderzoekers menselijke stamcellen uit beenmerg op een monster van het 3D-geprinte materiaal en konden aantonen dat ze daardoor tot bot uitgroeiden cellen. Het botachtige materiaal werd ook gebruikt om ruggengraatdefecten bij ratten te helpen herstellen, en werd ook gebruikt om de beschadigde schedel van een resusaap te genezen.

Bovendien kon het team bewijzen dat het materiaal veilig was door het onder de huid van muizen te plaatsen, die geen nadelige gevolgen ondervonden. Ze hopen dat er in het komende half decennium menselijke proeven zullen volgen.

“Dit werk zou goed passen overal waar botregeneratie nodig is – van de wervelkolom tot craniofaciale, of welke andere breuk dan ook,” concludeerde Shah. “Op alle botten die in het lichaam gebroken zijn, zou dit materiaal theoretisch toegepast kunnen worden.”

Aanbevelingen van de redactie

• 3D-geprinte cheesecake? Binnen de culinaire zoektocht om een ​​Star Trek-voedselreplicator te maken
• AMD Ryzen 7 5800X3D verslaat zijn voorganger, maar AMD beloofde meer
• AMD plaagt de prestaties van zijn revolutionaire 3D V-cache-chip
• AMD's 3D-gestapelde Ryzen 7 5800X3D is 's werelds snelste gamingprocessor'
• Heb je last-minute een Halloween-kostuum nodig? Bekijk deze 3D-printbare outfits

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.