En videnskabelig revolution inden for knogletransplantation

En videnskabelig revolution inden for knogletransplantation

Et team af forskere har udviklet en ny belægning til knogletransplantationer, inspireret af guldsmede, cikader eller cikader.

Den nye belægning er kendetegnet ved, at den eliminerer skadelige bakterier og kan advare om forestående transplantationsfejl, ifølge det, der blev offentliggjort af New Atlas hjemmeside, der citerer tidsskriftet Science.

Natursimulering

Biomimicry, det vil sige produktionen af ​​menneskeskabte genstande baseret på observationer i den naturlige verden, har været en stærk drivkraft for innovation i det medicinske samfund i årevis.

Et materiale, der kan føre til bedre knogletransplantationer, er allerede blevet skabt, inspireret af forskellige typer porer, der findes i træ og dyrehorn.

Der er også en kaktus-inspireret sensor, der kan opsamle sved til analyse og en belægning til hjerneoperationer baseret på bladene fra den kødædende kandeplante.

For at vende tilbage til at efterligne naturen igen, har forskere fra University of Illinois studeret de bakterieresistente vinger af guldsmede og cikader for at skabe et nyt materiale, der kan hjælpe med at løse problemerne med bakteriel infektion, som ofte forekommer i ortopædiske implantater.

Aktivt stof

Ifølge undersøgelsens ledende forsker, professor i materialevidenskab og teknik ved University of Illinois Cheng Kau, var der ingen ordentlig metode til at håndtere infektioner, der påvirker op til 10 % af knogle- og ledimplantatpatienter.

Professor Cao sagde, at de nuværende bestræbelser på at bruge tungmetalioner til at bekæmpe bakterier også kan forårsage skade på nærliggende væv, og antibiotikabelagte implantater til sidst mislykkes, når kemikalierne løber tør.

De er heller ikke effektive mod antibiotika-resistente bakterier, hvilket er et voksende problem i den medicinske verden.

mekanisk tilgang

Så Cao og hans forskerhold skabte en foliebelægning til medicinske implantater, bestående på den ene side af nanostråler som dem, der findes på insektvinger, der dræber bakterieceller, når de kommer i kontakt med dem.

"Brug af en mekanisk tilgang til at dræbe bakterier gør det muligt at omgå mange af problemerne med kemiske metoder, mens den stadig giver den nødvendige fleksibilitet til at påføre belægninger på dyrkede overflader," sagde professor Jie Lau, professor i patologibiologi, medforfatter til undersøgelse.

To i en

Ikke alene løste forskerne ét problem med knogleimplantater, de indså, at deres belægning kunne løse et andet: tidlig påvisning af implantatsvigt.

Cao forklarede, at dette problem også påvirker omkring 10 procent af alle patienter, der modtager transplantationer.

Forskerne fastgjorde fleksible mikrosensorer på den anden side af belægningen, der er i stand til at måle den mekaniske belastning på implantaterne, som belægningen blev påført. Forskere siger, at det giver lægerne mulighed for at se, hvordan kroppen heler omkring implantatet, og kan sende advarsler, hvis trykket på det kunstige led er for højt. Forskerne arbejder i øjeblikket på en trådløs løsning til at levere en ekstern strømkilde til belægningen.

Maguy Farahs horoskop forudsigelser for året 2023