Конструктор LEGO вдохновил ученых на создание новой технологии, позволяющей лечить даже самые сложные переломы.
“Строительные леса” для костей
В основе технологии лежит биосовместимый полимер, который служит в качестве “строительных лесов” для сломанной кости. По мере того, как кость пытается восстанавливать свою целостность, ее клетки используют эти “леса” как направляющие. По мере роста кость постепенно заменяет полимер, а сам он бесследно растворяется в организме, так как является безопасным и биоразлагаемым. В конце концов на месте перелома образуется цельная натуральная кость без каких-либо вставок.
Сам по себе такой полимер не нов. Но раньше конструкцию из него устанавливали на место перелома цельным куском, который печатался на 3D-принтере. Такой подход усложнял лечение, так как требовал индивидуально проектирования в каждом отдельном случае.
Группа ученых из Орегонского университета здоровья и науки, Орегонского университета, Нью-Йоркского университета и таиландского университета Махидола решила эту проблему, разработав универсальный “целебный конструктор”, из которого можно построить имплант любой желаемой формы и размера.
Целебный конструктор
Ученые создали крошечные полые полимерные блоки (они же микроячейки), которые также печатаются на 3D-принтере. Но, в отличие от старого подхода, блоки абсолютно универсальны. Они могут быть соединены вместе, как конструктор LEGO.
Изготовление имплантатов становится более быстрым и простым. Структура позволяет учитывать различные факторы роста кости. Например, блоки, которые находятся на месте внешней стороны кости, могут иметь немного иную структуру, чем блоки внутри. В результате растущая кость более точно восстановит свою изначлаьную структуру.
Микроячейки могут быть заполнены нужными ингредиентами, стимулирующими рост костной ткани, а затем расположены в строго отведенных местах. Таким образом, создается направляющий каркас, указывающий клеткам, как им расти. “Это очень важно, поскольку позволяет регенерировать сложные структуры, вроде сети кровеносных сосудов внутри регенерированной ткани”, - говорит профессор Луиз Бертассони, автор исследования.
Лабораторные тесты на крысах показали, что восстановительный каркас из такого “целебного конструктора” очень эффективно стимулирует рост кровеносных сосудов.
Пока технология используется только для регенерации сломанных костей, но в будущем она сможет применяться и для восстановления мягких тканей в местах тяжелых травм. Также конструктор может быть использован при выращивании целых органов для трансплантации.
Подробнее о разработке можно прочитать в журнале Advanced Materials.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
