Костные импланты до сих пор вызывают проблемы. Во-первых, они должны приниматься телом человека без воспалительных реакций. Во-вторых, быть широко доступными и простыми в использовании, особенно при хирургических операциях. В-третьих, укладываться по стоимости в определенные пределы. Но даже при соблюдении всех пунктов, такие изделия, как правило, получаются более хрупкими, чем их прототипы. К счастью, недавно ученые предложили новое решение.

С помощью 3д технологий исследователи из лаборатории Северо-Западного университета создали условия, в которых костные клетки смогли расти самостоятельно. Оказавшись внутри напечатанного предмета, кровеносные сосуды и клеточные структуры быстро заполнили полости и активировали регенерацию ткани. К преимуществам также стоит отнести и то, что эти объекты могут быть превращены в импланты любого размера и формы.

Отдельно стоит отметить и гиперупругие свойства. «Когда мы создали этот материал в первый раз, то были очень удивлены его способностью восстанавливать свою первоначальную форму после деформации», — сказала Ramille Shah, доцент кафедры материаловедения Северо-Западного университета.



Сами изделия в значительной степени состоят из природного минерала под названием гидроксиапатит — формы кальция, встречающейся в костях человека и страдающей от крайней хрупкости. Однако при смешивании с полимером он становится чрезвычайно гибким и подходит для 3д печати. Если сделать имплантаты в виде существующих костей с точки зрения структуры пор и содержания минеральных веществ, то это повысит способность организма к регенерации.



Важно и то, что благодаря гибкости этот вариант подходит для несовершеннолетних пациентов, кости которых находятся в процессе роста. Кроме того, импланты печатаются при комнатной температуре, что позволяет врачам включать в состав чернил различные вещества. «Мы можем добавить антибиотики, чтобы уменьшить вероятность заражения после операции. Мы можем также объединить чернила с различными типами факторов роста для дальнейшего повышения регенерации». Кстати, полученные таким образом структуры могут храниться в течение года, что делает их идеальными для использования во всем мире.

Конечно, новинка должна быть опробована на людях. До сих пор исследователи проводили испытания на животных, например, заживляя спинномозговые дефекты у крыс в очень быстром темпе. Также ученые поместили стволовые клетки человека в напечатанные каркасы. Результаты оказались поразительными! Мало того, что клетки растут в них без каких-либо проблем, они даже начали производить свои собственные минералы!

Надеемся, что дальнейшие исследования принесут еще много хороших новостей.