Имплантат, напечатанный на 3D-принтере, помогает вырастить новые коленные суставы

3D-печать мениска коленного сустава
3D-печатные протезы частей тела, конечно, не являются чем-то новым на данный момент, но группа медицинских исследователей из Медицинского центра Колумбийского университета только что вывела эту идею на совершенно новый уровень. Вместо замены поврежденной части тела искусственной вставкой придумали способ использования 3D-печать в сочетании со стволовыми клетками, чтобы стимулировать ваше тело к восстановлению поврежденной части тела. собственный.

Подробно в недавно опубликованное исследование в интернет-издании Научная трансляционная медицинаИсследователи, по сути, разработали способ замены защитной оболочки колена, называемой мениском, с помощью Изготовленный на заказ каркас, напечатанный на 3D-принтере, наполненный белками роста человека, которые побуждают организм регенерировать слизистую оболочку. сам. Со временем каркас разрушается, поскольку ткань мениска начинает отрастать, предположительно оставляя пациента с полностью сформированным неискусственным суставом, когда все уже сказано и сделано.

Рекомендуемые видео

Эта терапия еще не применялась на людях, но была успешно протестирована на овцах (чьи колени очень похожи на человеческие) и может обеспечить первое эффективное и долговременное восстановление поврежденных менисков, которые происходят у миллионов американцев каждый год и могут привести к изнурительным артрит.

Связанный

  • Нужен костюм на Хэллоуин в последнюю минуту? Взгляните на эти наряды, которые можно напечатать на 3D-принтере
  • Будущее производства вещей: эволюция 3D-печати с Formlabs
  • 3D-печать позволяет больницам производить заменители аппаратов искусственной вентиляции легких с помощью обычного оборудования

Связанный: Остеоид — это напечатанная на 3D-принтере гипсовая повязка, которая использует ультразвук для заживления костей на 40 % быстрее.

«В настоящее время ортопеды мало что могут сделать для регенерации разорванного коленного мениска», — сказал руководитель исследования доктор Джереми Мао. «Некоторые небольшие разрывы можно зашить на место, но более крупные разрывы приходится удалять хирургическим путем. Хотя удаление помогает уменьшить боль и отек, колено остается без естественного амортизатора между бедренной и большеберцовой костью, что значительно увеличивает риск артрита».

Вот краткое изложение того, как работает эта процедура.

Сначала врачи проводят ряд МРТ неповрежденного мениска пациента в неповрежденном колене. Эти сканы используются для создания чрезвычайно точной 3D-модели формы мениска, которая затем отправляется на 3D-принтер. Каркас напечатан из специального биоразлагаемого полимера поликапролактона — того же материала, из которого изготавливаются растворяющиеся шовные материалы.

После печати каркас насыщается двумя рекомбинантными человеческими белками: рост соединительной ткани. фактора (CTGF) и трансформирующего фактора роста β3 (TGFβ3) перед хирургической имплантацией в поврежденный участок. колено. Команда доктора Мао обнаружила, что последовательная доставка этих двух белков привлекает существующие стволовые клетки из организма и побуждает их формировать ткань мениска.

В испытаниях, проведенных на овцах, мениски обычно регенерировали примерно за четыре-шесть недель. Через три месяца обработанные животные начали нормально ходить. В ходе посмертного анализа исследователи обнаружили, что регенерированный мениск в экспериментальной группе имел структурные и механические свойства, очень похожие на свойства естественного мениска. Сейчас они проводят исследования, чтобы определить, долговечна ли регенерированная ткань.

Если все пойдет хорошо, испытания этой новаторской процедуры на людях могут начаться в 2015 году.

Рекомендации редакции

  • Борьба с футбольными травмами с помощью гиперперсонализированных подушечек, напечатанных на 3D-принтере
  • Лучшие 3D-принтеры стоимостью менее 500 долларов
  • В поисках 3D-печати идеально вкусного стейка
  • Клапаны искусственной вентиляции легких, напечатанные на 3D-принтере, помогают итальянской больнице, пострадавшей от коронавируса
  • Технология 3D-печати позволяет создавать крошечные, очень детализированные объекты за считанные секунды.

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.