گری کونز ، دانشجوی دکترای دکترای کالج پزشکی رایس و بیلور ، یک بیوراکتور چاپ شده 3D را برای آزمایشات آماده می کند. (اعتبار: جف فیتلو / برنج)
تکنیک جدید استخوان زنده را برای ترمیم صدمات جسم و صورت با اتصال یک بیوراکتور چاپ شده 3D - اساساً قالب - به یک دنده رشد می دهد.
سلول های بنیادی و رگ های خونی از مواد داربست نفوذ شده در دنده در قالب قرار گرفته و آن را با استخوان طبیعی متناسب با بیمار جایگزین می کنند.
Bioengineer Antonios Mikos ، پیشگام در زمینه مهندسی بافت ، و همکارانش فناوری هایی را که آنها طی یک برنامه طولانی دهه ایجاد کرده اند ، ترکیب کرده اند. هدف این است که با بهره گیری از قدرت درمانی طبیعی بدن ، بازسازی جسم صورت را پیش ببرید.
محققان روشی را برای رشد ایمپلنت های استخوانی متناسب با ترمیم صدمات استخوان فک از دنده خود بیمار تهیه کردند. (اعتبار: گروه تحقیقاتی Mikos)
این تکنیک برای جایگزینی تکنیک های بازسازی فعلی که از بافت پیوند استخوان در نواحی مختلف یک بیمار مانند پا ، لگن و شانه استفاده می شود ، ساخته شده است.
جایگزین استخوان
Mikos ، استاد مهندسی زیست فناوری و مهندسی شیمی و بیومولکولر در رایس می گوید: "یک نوآوری مهم در این کار ، اعمال فشار بیوراکتور چاپ شده 3D برای تشکیل استخوان رشد یافته در قسمت دیگری از بدن است. دانشگاه و عضو آکادمی ملی مهندسی و آکادمی ملی پزشکی.
مربی ، مارک وونگ ، استاد ، صندلی و مدیر برنامه گروه جراحی دهان و فک و صورت با دانشکده می گوید: "مطالعات قبلی تکنیکی برای ایجاد پیوند استخوان با یا بدون خونرسانی خود از استخوان واقعی کاشته شده در حفره قفسه سینه ایجاد کرده است." دندانپزشکی در مرکز علوم پزشکی دانشگاه تگزاس در هیوستون.
این مطالعه نشان داد كه ما می توانیم از مواد جایگزین كننده استخوان مصنوعی پیوند استخوانی مناسب ایجاد كنیم. مزیت قابل توجه این روش این است که شما نیازی به برداشت استخوان خود بیمار برای ایجاد پیوند استخوان ندارید ، بلکه می توان از منابع غیر اتوژن دیگر استفاده کرد. "
بافتنی و پوشیده شده است
محققان برای اثبات مفهوم خود نقص مستطیلی در فک پایین گوسفندان ایجاد کردند. آنها یک الگوی برای چاپ 3D ایجاد کردند و یک قالب قابل کاشت و فضا را چاپ کردند ، هر دو از PMMA ساخته شده و به عنوان سیمان استخوانی نیز شناخته می شوند. هدف از فاصله دهی به منظور بهبودی و جلوگیری از پر شدن بافت اسکار محل نقص است.
آنها استخوان کافی از دنده مدل حیوانات را برای قرار گرفتن در معرض پریوستوم ، که به عنوان منبع سلولهای بنیادی و عروق به مواد داربست بذر در داخل قالب استفاده می شود ، از بین بردند. گروه های آزمایش شامل استخوان دنده خرد شده یا مواد فسفات کلسیم مصنوعی برای ساخت داربست سازگار بود.
قالب با داشتن ضخامت دنده برای ایجاد یک رابط محکم ، به مدت نه هفته قبل از برداشتن و انتقال به محل نقص در جای خود باقی ماند و جای آن را تغییر داد. در مدل های حیوانات ، استخوان جدید بافتنی بافت قدیمی و نرم اطراف آن رشد کرده و محل آن را پوشانده است.
چرا دنده؟
Mikos می گوید: "ما تصمیم گرفتیم كه از دنده ها استفاده كنیم زیرا به راحتی قابل دسترسی هستند و منبع غنی از سلولهای بنیادی و عروق ، كه به داربست نفوذ می كنند و به بافت استخوانی جدیدی تبدیل می شوند كه با بیمار مطابقت دارد." "دیگر نیازی به فاکتورهای رشد بیرونی یا سلولهایی که روند تصویب نظارتی را پیچیده و ترجمه به کاربردهای بالینی را پیچیده کنند ، نیست."
دنده ها مزیت دیگری دارند. گری کونز ، دانشجوی دکترای دکترای دکترا در رایس و کالج پزشکی بیلور که هم اکنون در آزمایشگاه میکوس مشغول به کار هستند ، می گوید: "ما به طور بالقوه می توانیم استخوان های جدید را بر روی دنده های مختلف رشد کنیم."
Mikos می گوید ، استفاده از PMMA برای قالب و فضا یک تصمیم ساده بود ، زیرا چندین دهه به عنوان وسیله پزشکی برای کاربردهای بیولوژیکی تنظیم شده است. در جنگ جهانی دوم ، هنگامی که هواپیماهای جنگنده از شیشه های PMMA استفاده می کردند ، پزشکان متوجه شدند که بندهای تعبیه شده در خلبانان زخمی باعث التهاب نمی شوند و بنابراین آن را خوش خیم می دانند. در حالی که هدف اصلی این مطالعه بهبود درمان جراحات میدان جنگ است ، تصویر بزرگ شامل جراحی های غیرنظامی نیز می باشد.
نتایج ظاهر می شود مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.
درباره نویسنده
نویسندگان اضافی از رایس هستند. مرکز علوم بهداشتی دانشگاه تگزاس در هیوستون؛ کالج پزشکی بیلور؛ Synthasome، Inc.، سان دیگو؛ و مرکز پزشکی دانشگاه رادبود ، هلند.
بودجه این تحقیق را موسسه پزشکی احیا کننده نیروهای مسلح تأمین کرد. پشتیبانی اضافی از این تحقیقات از سوی مؤسسات ملی بهداشت ، بنیاد علوم اوستئو ، برنامه دانشمندان بارو و بنیاد رابرت و جنیس مک نایر صورت گرفته است.
منبع: دانشگاه رایس
کتابها
