Як надрукувати на 3d-принтері нову людську кістку
Відео: Російські вчені надрукували кістки на 3D-принтері
Зміст
- Рецепт матеріалу, який може використовуватися для тривимірної друку замінників для пошкоджених кісток з подальшою пересадкою роздруківки пацієнтові, запропонований вченими з Університету Джонса Хопкінса (США).
Спроби надрукувати на принтері рівноцінні справжнім кістки людини робилися в останні роки неодноразово. У всіх випадках в якості замінника кісткової тканини використовувалися різні синтетичні продукти. Фахівцями з Хопкінса освоєна рецептура, якою передбачено 30-процентний вміст натурального матеріалу в суміші. Це дрібнодисперсний порошок кісткової тканини, а саме міжклітинний матрикс, очищеної від живого клітинногоречовини щоб уникнути імунної реакції. Решта 70% припадають на полікапролактон (PCL) - біорозкладаний полімер, підходить і для тривимірного друку, і для імплантування в організми пацієнтів (в яких цей механічно міцний поліефір повільно розкладається протягом приблизно трьох років).
Відео: Людська кістка на 3D-принтері, відео 2016
Присутність натурального компонента важливо тому, що стовбурові клітини погано себе почувають в повністю штучному середовищі і вимагають додаткових «наказів», щоб почати перетворення в працездатну кістка. Фрагменти натуральної кісткової тканини в надрукованому органі здатні зробити гібридний імплантат привабливим для клітин пацієнта, в ході адгезії яких формується тканина нова, що дозволяє протезу прижитися в тілі після пересадки.
Відео: 3D принтер - Як працює 3Д принтер (друк зброї) Огляд! / 3D Printer printing weapons
Розробленої в Університеті Хопкінса біомедичної субстанції можна надати будь-яку необхідну форму. Кісткову тканину, що входить до складу матеріалу, зовсім не обов`язково отримувати від самого пацієнта. Використовується очищений від живих клітин порошок з кісток великої рогатої худоби - відмінне джерело натурального кальцію і колагену.
Відео: Топ 3 надрукованих на 3D-принтері речей
Для випробування нового матеріалу група професора Уоррена Грейсона використовувала живих лабораторних мишей, яким були пророблені отвори в кістках черепа. Просвердлені пошкодження були полагоджені за допомогою тривимірного принтера, а до складу готових протезів Балтиморські вчені додали людські стовбурові клітини, отримані з жирової тканини після ліпосакції, - щоб ініціювати процес загоєння. А також розчинний фосфат.
Без протезування діри в черепах гризунів не змогли б зажити, як пишуть автори дослідження. Через три тижні після операції з`ясувалося, що 70% обсягу кісткових протезів встигли заповнитися живою тканиною. У порівнянні з протезами з чистого синтетичного полімеру швидкість формування кісткової тканини збільшилася в сотні разів.
