Detaljerad i en nyligen publicerad studie i nätupplagan av Vetenskap translationell medicin, har forskarna i grunden utarbetat ett sätt att ersätta knäts skyddande foder, kallad menisken, med hjälp av en anpassad 3D-printad ställning infunderad med mänskliga tillväxtproteiner som får kroppen att regenerera fodret genom att sig. Med tiden kommer byggnadsställningen att försämras när meniskvävnaden börjar växa tillbaka, vilket förmodligen lämnar patienten med en fullt utformad, icke-konstgjord led när allt är klart.
Rekommenderade videor
Terapin har inte använts på människor riktigt än men har framgångsrikt testats på får (vars knän liknar de som finns hos människor) och kan tillhandahålla den första effektiva och långvariga reparationen för skadade menisker, som förekommer hos miljontals amerikaner varje år och kan leda till försvagande artrit.
Relaterad
- Behöver du en sista minuten Halloween-dräkt? Kolla in dessa 3D-utskrivbara bilder
- Framtiden för att göra saker: Inuti utvecklingen av 3D-utskrift med Formlabs
- 3D-utskrift låter sjukhus göra respiratorersättningar med vanlig utrustning
Relaterad: Osteoid är en 3D-printad gips som använder ultraljud för att läka dina ben 40 % snabbare
"För närvarande finns det lite som ortopeder kan göra för att återskapa en trasig knämenisk", säger studieledaren Dr Jeremy Mao. "Vissa små revor kan sys tillbaka på plats, men större revor måste avlägsnas kirurgiskt. Medan borttagning hjälper till att minska smärta och svullnad lämnar det knät utan den naturliga stötdämparen mellan lårbenet och skenbenet, vilket avsevärt ökar risken för artrit.”
Här är en snabb genomgång av hur proceduren fungerar.
Först gör läkare ett antal MRT-undersökningar av patientens intakta menisk i det oskadade knäet. Dessa skanningar används för att skapa en extremt exakt 3D-modell av meniskens form, som sedan skickas till en 3D-skrivare. Ställningen är tryckt av en speciell biologiskt nedbrytbar polymer som kallas polykaprolakton - samma material som upplösande suturer är gjorda av.
När ställningen väl har skrivits ut infunderas två rekombinanta humana proteiner: bindvävstillväxt faktor (CTGF) och transformerande tillväxtfaktor β3 (TGFβ3) innan de kirurgiskt implanteras i den skadade knä. Dr Maos team fann att sekventiell leverans av dessa två proteiner attraherar befintliga stamceller från kroppen och uppmuntrar dem att bilda meniskvävnad.
I försöken som utfördes på får, regenererade meniskerna vanligtvis på cirka fyra till sex veckor. Efter tre månader gick de behandlade djuren normalt. I en obduktionsanalys fann forskarna att den regenererade menisken i behandlingsgruppen hade strukturella och mekaniska egenskaper som mycket liknar den naturliga menisken. De genomför nu studier för att avgöra om den regenererade vävnaden är långvarig.
Om allt går bra kan försök med denna banbrytande nya procedur börja på människor 2015.
Redaktörens rekommendationer
- Bekämpa fotbollsskador med 3D-printade, hyperpersonifierade kuddar
- De bästa 3D-skrivarna under $500
- Inuti strävan efter att 3D-skriva ut en perfekt välsmakande biff
- 3D-printade ventilatorventiler hjälper det italienska sjukhuset som skakas av coronaviruset
- 3D-utskriftsteknik producerar små, mycket detaljerade objekt på några sekunder
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
