Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Nová technika reverznej 3D tlače vyrobí lešenia pre opravu kostí

Nová technika reverznej 3D tlače vyrobí lešenia pre opravu kostí
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
31. 5. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Už nejaký čas sú známe implantáty podobné lešeniu, ktoré poskytnú konštrukciu pre tkanivo alebo chrupavku, aby dorástli späť do oblastí, kde chýbajú. Vedci teraz vyvinuli metódu na rýchlejšiu a ľahšiu 3D tlač takýchto implantátov.

Ako funguje takéto takzvané „mikroskopické lešenie“? Ak pacientovi chýba časť kosti v dôsledku úrazu alebo choroby, lekári začnú s výrobou implantátu, ktorý sa chirurgicky umiestni do miesta, kde by mala byť kosť. Tento implantát má trojrozmernú mikroštruktúru podobnú lešeniu a je vyrobený z biologicky kompatibilných a biologicky odbúrateľných materiálov. Môže tiež obsahovať zlúčeniny, ktoré podporujú rast buniek.

Pretože vnútorná štruktúra implantátu je podobná štruktúre kosti, bunky z priľahlého kostného tkaniva pacienta postupne začnú do neho migrovať. Tieto bunky sa reprodukujú a postupne vytesnia materiál lešenia, ktorý sa začne neškodne rozpúšťať. Nakoniec zostane len čistá, obnovená kosť, ktorá vyplní predchádzajúcu medzeru.

3D tlač implantátov však môže byť zložitá, pretože steny okolo prázdnych miest bývajú veľmi tenké a zložité. Tlačové dýzy na najbežnejšie používaných 3D tlačiarňach jednoducho nedosahujú tejto úrovne detailov. Preto bola vyvinutá nová technika.

Malá trojrozmerná hviezda vytlačená na demonštráciu novej technológie.

Je známa ako Negative Embodied Sacrificial Template 3D (NEST3D) a bola vyvinutá vedcami z austrálskej univerzity RMIT a tímom z nemocnice sv. Vincenta v Melbourne. Proces začína 3D tlačou negatívnej šablóny prázdnych priestorov štruktúry lešenia, v ktorej sú znázornené tuhým polyvinylacetátom (PVA). Bežné trysky 3D tlačiarní sú schopné túto úlohu zvládnuť.

Po umiestnení tejto šablóny do formy sa naleje biologicky kompatibilný a biologicky odbúrateľný kvapalný materiál, ako je napríklad polymér. Ten vyplní medzery, ktoré táto šablóna nezaberá. Po stuhnutí polyméru sa na rozpustenie PVA materiálu použije voda. Vďaka tomu tak šablóna zmizne a zostane po nej len zložitý polymérny „skelet“, ktorý vytvára potrebné lešenie implantátu.

Spolu s úlohou pri liečbe kostných deficitov by si mohla táto technológia nájsť uplatnenie aj v aplikáciách, ako je napríklad kultivovanie náhradných častí tela v laboratórnych podmienkach.

Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno publikovaný v magazíne Advanced Materials Technologies.

3D tlačené lešenie ľudského ucha vyrobené pomocou novej technológie.