Forskere utvikle 3d-skriver som produserer kunstig brusk


Forskere utvikle 3d-skriver som produserer kunstig brusk

En ny hybrid skriver har forenklet prosessen med å lage implanterbar brusk, rapporterte forskere fra Wake Forest Institute for Regenerative Medicine i journalen Biofabrication .

Forfatterne forklarte at de har oppnådd et stort gjennombrudd i utskrift av 3D-vev. Med deres system er brusk "trykt".

Skriveren ble brukt til å lage brusk konstruksjoner som til slutt kunne bli implantert til bestemte områder av skadede pasienter, for eksempel ledd, for å hjelpe regrow brusk.

De opprettet en skriverhybrid som er en kombinasjon av to lavkoststeknikker:

  • En elektrospinningsmaskin
  • En blekkskriver

Materialet deres er sterkere og hardere på seg enn andre typer kunstig brusk

Forskerne sa at ved å kombinere disse to systemene kunne de bygge en struktur laget av syntetiske og naturlige materialer. Mens de naturlige gelmaterialene gir et miljø der celler kan vokse, sikrer det syntetiske materialet konstruksjonsstyrken.

Denne hybridprinteren var innrettet til å skrive ut brusk. Forskere håper at denne typen produsert brusk muligens kunne bli implantert til skadede pasienter. Foto fra Institutt for fysikk (publisert i tidsskriftet Biofabrication).

De klarte å produsere, i dette hybridsystemet, bruskkonstruksjoner som var mye mer mekanisk stabile enn de en blekkskriver kunne produsere ved hjelp av bare gelmateriale.

De fant også at konstruksjonene opprettholdt sine funksjonelle egenskaper i både laboratoriet og et virkelighetssystem.

Elektrospinnmaskinen bruker en elektrisk strøm for å generere ekstremt fine fibre fra en polymerløsning. Electrospinning tillater polymerens sammensetning å bli kontrollert enkelt, og produserer porøse strukturer som oppfordrer celler til å innlemme i omgivende vev.

Medforfatter, James Yoo, M.D., Ph.D., sa:

"Dette er et bevis på konseptstudie og illustrerer at en kombinasjon av materialer og produksjonsmetoder genererer slitesterke implanterbare konstruksjoner. Andre produksjonsmetoder, for eksempel robotsystemer, utvikles for tiden for ytterligere å forbedre produksjonen av implanterbare vevskonstruksjoner."

Fleksible matter, laget av elektrospun syntetisk polymer, ble kombinert med en oppløsning av brusk celler fra et kaninør. Matterne ble kombinert lag-for-lag med bruskcellene som ble avsatt ved hjelp av en tradisjonell blekkskriver. Matterne var 0,4 mm tykk, med en diagonal på 10 cm.

De målte deres styrke ved å laste dem med forskjellige vekter. En uke senere testet de for å finne ut om bruskcellene fortsatt var i live.

Teste konstruksjonene i et virkelighetssystem

Forskerne setter inn konstruksjonene i mus i to, fire og åtte uker for å avgjøre hvor godt de har utført i et virkelighetssystem. Innen åtte uker etter å bli implantert, hadde konstruksjonene utviklet strukturer og egenskaper som vanligvis finnes i elastisk brusk, og demonstrerer deres potensial for bruk i skadede mennesker.

Broskekonstruksjonene kunne etter hvert bli klinisk påført ved hjelp av en blåkopi fra en MR-skanning av et knel, for eksempel hvorfra en matchende konstruksjon kunne opprettes. "Et forsiktig utvalg av stillasmateriale for hver pasients konstruksjon vil tillate at implantatet tåler mekaniske krefter Mens du oppfordrer til ny brusk å organisere og fylle feilen, "la de til.

Ingeniørbrusk fra pluripotente stamceller

Forskere fra Duke Medicine klarte å konstruere brusk fra induserte pluripotente stamceller, som ble dyrket og sortert for bruk i reparasjon av vev hos pasienter med slitasjegikt eller skader.

De rapporterte sine funn på Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet . Forskerne la til at iPSCs (induserte pluripotente stamceller) til slutt kunne brukes effektivt til pasienter med spesielle bruskvevskader eller -defekter.

Medforfatter, Farshid Guilak, PhD., Sa:

"Denne teknikken for å skape induserte pluripotente stamceller - en prestasjon æret med årets Nobelpris i medisin for Shimya Yamanaka fra Kyoto University - er en måte å ta voksne stamceller på og konvertere dem slik at de har egenskapene til embryonale stamceller."

Kent Hovind - Seminar 4 - Lies in the textbooks [MULTISUBS] (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis