Кісткові імплантати на 3d-принтері з натуральної кістки і пластику

Відео: Топ 3 надрукованих на 3D-принтері речей

В Університеті Джона Хопкінса (США) придумали нову технологію виробництва кісткових імплантатів на 3D-принтерах, використовуючи суміш з 30% натуральної децеллюрізованной кістки і 70% полікапролактона, діодеградіруемого полімеру.

Завдяки натуральній кісткової тканини клітини легко заселяють імплантат.

«Для створення імплантатів ми зупинилися на 3D-друку, яка дозволяє створювати тривимірні структури з високою точністю, завдаючи по черзі надтонкі шари потрібних матеріалів. Процес дуже точний і дуже практичний, з його допомогою можна робити каркаси для подальшого заселення клітинами. А ідеальний каркас - це шматок натуральної кістки », - каже творець технології доктор Грейсон (Grayson).

Експериментуючи з різними матеріалами, Грейсон і його колеги прийшли до висновку, що найкраще комбінувати біодеградіруемимі пластик з натуральної кісткою, очищеної від клітин.

Пластик забезпечує міцність каркасу, а натуральна кістка несе біологічну «інформацію», необхідну для успішної колонізації кістковими клітинами.

«Полікапролактона - відмінний полімер, з яким можна працювати при температурах 80-100С. Його легко змішувати з біологічними матеріалами, які при більш високих температурах пошкоджуються. Також PCL досить міцний. Однак сам по собі він не сприяє заселенню живими клітинами, тому потрібен кістковий порошок », - розповідає Етан Найберг (Ethan Nyberg), студент з команди Грейсона.

На цю роль підійшов децеллюрізованний (позбавлений клітин) кістковий порошок корів - широкодоступний і недорогий матеріал, який можна виробляти в досить великих обсягах.

Для заселення імплантату вводяться стовбурові клітини, які швидко розселяються по каркасу і дають початок новій, здорової кісткової тканини.

Біодеградіруемимі полімер з часом розпадається, і на місці імплантату залишається кістка, яку практично не відрізнити від «рідної».
Унікальна технологія в найближчому майбутньому допоможе ефективніше лікувати травми і пороки розвитку опорно-рухового апарату, здійснювати складні реконструкції черепа та інших кісток.