En vitenskapelig revolusjon innen beintransplantasjon

En vitenskapelig revolusjon innen beintransplantasjon

Et team av forskere har utviklet et nytt belegg for beintransplantasjoner, inspirert av vingene til øyenstikkere, sikader eller sikader.

Det nye belegget er preget av det faktum at det eliminerer skadelige bakterier og kan varsle om forestående transplantasjonssvikt, ifølge det som ble publisert av nettstedet New Atlas, som siterer tidsskriftet Science.

Natursimulering

Biomimicry, det vil si produksjon av menneskeskapte gjenstander basert på observasjoner i den naturlige verden, har vært en kraftig drivkraft for innovasjon i det medisinske miljøet i årevis.

Et materiale som kan føre til bedre beintransplantasjoner er allerede laget, inspirert av ulike typer porer som finnes i tre og dyrehorn.

Det er også en kaktus-inspirert sensor som kan samle opp svette for analyse og et belegg for hjerneoperasjoner basert på bladene til den kjøttetende krukkeplanten.

For å gå tilbake til å etterligne naturen igjen, har forskere fra University of Illinois studert de bakterieresistente vingene til øyenstikkere og sikader for å lage et nytt materiale som kan bidra til å løse problemene med bakteriell infeksjon som ofte forekommer i ortopediske implantater.

Aktivt stoff

I følge studiens ledende forsker, professor i materialvitenskap og ingeniørvitenskap ved University of Illinois Cheng Kau, fantes det ingen riktig metode for å håndtere infeksjoner som påvirker opptil 10 % av pasienter med bein- og leddimplantat.

Professor Cao sa at dagens innsats for å bruke tungmetallioner for å bekjempe bakterier kan også forårsake skade på nærliggende vev, og antibiotikabelagte implantater til slutt mislykkes når kjemikaliene går tom.

De er heller ikke effektive mot antibiotikaresistente bakterier, som er et økende problem i den medisinske verden.

mekanisk tilnærming

Så Cao og hans forskerteam laget et foliebelegg for medisinske implantater, bestående på den ene siden av nanostråler som de som finnes på insektvinger som dreper bakterieceller når de kommer i kontakt med dem.

"Ved å bruke en mekanisk tilnærming for å drepe bakterier kan mange av problemene med kjemiske metoder omgås, samtidig som den gir fleksibiliteten som trengs for å påføre belegg på dyrkede overflater," sa professor Jie Lau, professor i patologibiologi, en medforfatter av studere.

To i ett

Ikke bare løste forskerne ett problem med beinimplantater, de innså at belegget deres kunne løse et annet: tidlig oppdagelse av implantatsvikt.

Cao forklarte at dette problemet også rammer rundt 10 prosent av alle pasienter som mottar transplantasjoner.

Forskerne festet fleksible mikrosensorer på den andre siden av belegget som er i stand til å måle den mekaniske belastningen på implantatene, som belegget ble påført. Forskere sier at det lar leger se hvordan kroppen heler rundt implantatet, og kan sende varsler hvis trykket på det kunstige leddet er for høyt. Forskerne jobber for tiden med en trådløs løsning for å gi en ekstern strømkilde for belegget.

Maguy Farahs horoskopspådommer for året 2023