3D-друк допоможе відновити пошкоджені колінні суглоби за допомогою гідрогелю, що імітує хрящ

Помахайте умовним прощанням колінним бандажам! Дослідники з Університету Дьюка створили новий тип матеріалу для 3D-біодруку, який, як вони сподіваються, одного дня зможе допомогти сформувати хрящові імплантати для пацієнтів з пошкодженими колінами.

“Ми розробили перший гідрогель для 3D-друку, який перевершує як міцність на стиск, так і еластичність хряща”, – розповів Digital Trends Фейхен Ян, дослідник проекту. “Ця висока міцність робить його хорошим кандидатом для заміни менісків”.

Робота описана в новій статті, опублікованій в журналі ACS Biomaterials Science and Engineering, в якій пояснюється, як структури, що імітують хрящ, можуть бути використані для створення індивідуальних імплантатів для кожного пацієнта.

“Найбільшим викликом було зробити водоподібні прекурсори для гідрогелю придатними для 3D-друку”, – продовжив Ян. “Для цього ми додали наноглину до попередників гелю, щоб зробити розчин, який розріджується при зсуві. Розрідження при зсуві означає, що він легко тече при екструзії через сопло, але після виходу з нього розчин стає настільки в’язким, що не тече і може зберігати свою надруковану форму”.

Ще одним викликом була оптимізація механічної міцності гелю, хоча після доопрацювання готовий гель відповідає властивостям бичачого хряща.

Наразі члени команди продемонстрували можливість застосування 3D-друкованого матеріалу на пластиковій моделі колінного суглоба. У своїй демонстрації вони відсканували цю модель, а потім використали свій двосітчастий гідрогелевий матеріал для створення 3D-моделі менісків. Вражає те, що цей процес зайняв лише один день.

“Наступним кроком цього проекту може стати використання мультиматеріальних 3D-принтерів для 3D-друку гелів, які мають різну еластичність в різних положеннях, щоб краще імітувати анізотропну природу природного меніска”, – сказав Ян. “Потенційно в майбутньому вдосконалена версія цього матеріалу буде [потім] проходити процедури тестування FDA і, нарешті, буде використовуватися медичними хірургами”.

Рекомендації редакції

• Революційний 3D-чіп AMD V-Cache може бути запущений дуже скоро
• Потрібен костюм на Хелловін в останню хвилину? Подивіться на ці 3D-друковані вбрання
• Найкращі 3D-принтери вартістю до $500
• Майбутнє створення речей: Зсередини еволюції 3D-друку з Formlabs
• 3D-сканування проливає світло на нещодавно виявлений 2-мільйонний скам’янілий череп

Source: digitaltrends.com