Кости напечатают по новому рецепту
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) нашли способ сделать кости, которые печатают на 3D-принтере, более прочными. Необходимость в создании таких костей возникает при проведении челюстно-лицевых операций. Обычно хирурги берут фрагмент кости из бедра пациента, вырезая из него участок нужной формы. Впрочем, такой подход может приводить к развитию серьезных осложнений, а создать идеально подходящую кость для замены не всегда удается.Выходом может стать биопечать — с ее помощью можно создавать кости, идеально подходящие пациентам. Для того, чтобы повысить прочность таких конструкций исследователи предложили печатать их из смеси поликапролактона и костной муки.
Поликапролактон, биоразлагаемый полимер, смешивается с измельченной костью. Содержащиеся в костной ткани белки таким образом входят в состав искусственной кости – это способствует тому, что протез лучше приживается.
Исследователи во главе с Уорреном Грейсоном (Warren Grayson) протестировали смеси с различным соотношением компонентов, в которых костная мука составляла от 5 до 85%. Оказалось, что смеси с высоким содержанием порошка делали искусственные кости хрупкими. Большинство экспериментов ученые проводили на тканях с 30 и 70% содержанием костной муки.
Они добавляли к смеси бета-глицерофосфат, способствующий накоплению кальция в кости. В экспериментах на мышах авторы показали, что композитный материал способствовал увеличению роста костной ткани в 2 раза по сравнению с поликапролактоном без добавления костной муки. Ученые отмечают, что эксперименты по подбору оптимального состава смеси продолжаются.
Facial and head surgery can require sections of bone to be removed, and doctors often have to harvest material from elsewhere in the body to fill in the gaps.
