骨移植における科学革命

骨移植における科学革命

研究者チームは、トンボやセミの羽からインスピレーションを得て、骨移植片用の新しいコーティングを開発した。

サイエンスジャーナルを引用してニューアトラスのウェブサイトが発表した内容によると、新しいコーティングは有害な細菌を除去し、差し迫った移植失敗を警告できるという事実が特徴だという。

自然シミュレーション

バイオミミクリ、つまり自然界での観察に基づいた人工物の生産は、長年にわたり医学界における革新の強力な原動力となってきました。

木材や動物の角にあるさまざまなタイプの孔にヒントを得て、より優れた骨移植を可能にする材料がすでに作成されています。

また、分析用に汗を収集できるサボテンにヒントを得たセンサーや、食虫植物のキョウチクトウの葉をベースにした脳機能用のコーティングもあります。

再び自然の模倣に戻りますが、イリノイ大学の研究者らは、整形外科用インプラントで頻繁に発生する細菌感染の問題の解決に役立つ可能性のある新素材を作成するために、細菌に耐性のあるトンボやセミの羽を研究してきました。

活性物質

この研究の主任研究者であるイリノイ大学材料科学工学教授チェン・カウ氏によると、骨・関節インプラント患者の最大10％が罹患する感染症に対処する適切な方法は存在しなかったという。

曹教授は、細菌と戦うために重金属イオンを使用する現在の取り組みも、近くの組織に損傷を与える可能性があり、抗生物質でコーティングされたインプラントは化学薬品がなくなると最終的に機能しなくなる、と述べた。

また、医学界で問題が深刻化している抗生物質耐性菌に対しても効果がありません。

機械的アプローチ

そこで曹氏と彼の研究チームは、昆虫の羽に見られるような、細菌細胞が接触すると殺すナノビームの片面からなる医療インプラント用の箔コーティングを作成した。

「細菌を殺すために機械的アプローチを使用することで、化学的方法に伴う多くの問題を回避できると同時に、培養表面にコーティングを適用するために必要な柔軟性を提供できます」と、この論文の共著者である病理学生物学教授の Jie Lau 教授は述べています。勉強。

一石二鳥

研究者らは、骨インプラントに関する XNUMX つの問題を解決しただけでなく、そのコーティングが別の問題、つまりインプラントの破損の早期発見を解決できる可能性があることに気づきました。

Cao氏は、この問題は移植を受ける全患者の約10パーセントにも影響を及ぼしていると説明した。

研究者らは、コーティングの反対側に柔軟なマイクロセンサーを取り付け、コーティングが施されたインプラントにかかる機械的応力を測定できるようにした。 研究者らは、これにより医師はインプラント周囲の身体の治癒状況を確認でき、人工関節への圧力が高すぎる場合には警告を送ることができると述べている。 研究者らは現在、コーティングに外部電源を提供する無線ソリューションの開発に取り組んでいます。

2023年のマグイ・ファラーの星占い予測