Розірваний колінний суглоб? Не хвилюйтеся, цей 3D-друкований імплантат допоможе вам виростити новий

Надруковані на 3D-принтері протези, безумовно, не є чимось новим, але команда медичних дослідників з Медичного центру Колумбійського університету щойно вивела цю ідею на абсолютно новий рівень. Замість того, щоб замінювати пошкоджену частину тіла штучною вставкою, вони розробили спосіб використання 3D-друку в поєднанні зі стовбуровими клітинами, щоб заохотити організм до самостійного відновлення пошкодженої частини.

У нещодавно опублікованому дослідженні в онлайн-виданні Science Translational Medicine дослідники розробили спосіб заміни захисної оболонки колінного суглоба, яка називається меніском, за допомогою спеціального 3D-друкованого каркасу, наповненого людськими білками росту, які спонукають організм до самостійної регенерації оболонки. З часом каркас буде руйнуватися, оскільки тканина меніска починає відростати, імовірно, залишаючи пацієнта з повністю сформованим, нештучним суглобом, коли все буде сказано і зроблено.

Терапія ще не застосовувалася на людях, але була успішно протестована на вівцях (коліна яких дуже схожі на людські) і може забезпечити перший ефективний і довготривалий ремонт пошкоджених менісків, які трапляються у мільйонів американців щороку і можуть призвести до виснажливого артриту.

• Майбутнє створення речей: Зсередини еволюції 3D-друку з Formlabs
• 3D-друк дозволяє лікарням виготовляти замінники апаратів ШВЛ за допомогою звичайного обладнання
• Технологія 3D-друку дозволяє створювати крихітні, високодеталізовані об’єкти за лічені секунди

“В даний час ортопеди мало що можуть зробити для регенерації розірваного колінного меніска, – сказав керівник дослідження доктор Джеремі Мао. “Деякі невеликі розриви можна зашити на місце, але більші розриви доводиться видаляти хірургічним шляхом. Хоча видалення допомагає зменшити біль і набряк, воно залишає коліно без природного амортизатора між стегновою і великогомілковою кістками, що значно підвищує ризик розвитку артриту”.

Ось коротко про те, як відбувається процедура.

Спочатку лікарі проводять ряд МРТ-сканувань неушкодженого меніска пацієнта в неушкодженому коліні. На основі цих знімків створюється надзвичайно точна 3D-модель форми меніска, яка потім відправляється на 3D-принтер. Фіксатор друкується зі спеціального біорозкладного полімеру під назвою полікапролактон – того самого матеріалу, з якого виготовляють нитки, що розсмоктуються.

Після друку каркас наповнюється двома рекомбінантними людськими білками: фактором росту сполучної тканини (CTGF) і трансформуючим фактором росту β3 (TGFβ3) перед тим, як його хірургічно імплантують в пошкоджене коліно. Команда доктора Мао виявила, що послідовне введення цих двох білків привертає існуючі стовбурові клітини з організму і заохочує їх до формування меніскової тканини.

У дослідженнях, проведених на вівцях, меніски зазвичай регенерували приблизно за чотири-шість тижнів. Через три місяці тварини, які отримували лікування, нормально ходили. Під час посмертного аналізу дослідники виявили, що регенерований меніск у групі лікування мав структурні та механічні властивості, дуже подібні до властивостей натурального меніска. Зараз вони проводять дослідження, щоб визначити, чи є регенерована тканина довговічною.

Якщо все піде добре, випробування цієї революційної нової процедури на людях можуть початися в 2015 році.

Рекомендації редакції

• Боротьба з футбольними травмами за допомогою 3D-друкованих гіперперсоналізованих щитків
• Усередині квесту з 3D-друку ідеально смачного стейка
• Надруковані на 3D-принтері вентиляційні клапани допомогли італійській лікарні, враженій коронавірусом
• Цей 3D-друкований чотириногий робот готовий взяти на себе Спот – за нижчою ціною
• Надрукована на 3D-принтері копія статуї Давида Мікеланджело має висоту менше 1 мм

Source: digitaltrends.com