Научная революция в трансплантации костей

Научная революция в трансплантации костей

Группа исследователей разработала новое покрытие для костных трансплантатов, вдохновленное крыльями стрекоз, цикад или цикад.

Новое покрытие характеризуется тем, что уничтожает вредоносные бактерии и может предупреждать о скором отказе трансплантата, сообщается на сайте New Atlas со ссылкой на журнал Science.

Моделирование природы

Биомимикрия, то есть производство искусственных предметов на основе наблюдений в естественном мире, уже много лет является мощным двигателем инноваций в медицинском сообществе.

Материал, который может привести к улучшению костных трансплантатов, уже создан на основе различных типов пор, обнаруженных в древесине и рогах животных.

Есть также датчик, вдохновленный кактусом, который может собирать пот для анализа, и покрытие для мозговых операций на основе листьев плотоядного растения-кувшина.

Возвращаясь к подражанию природе, исследователи из Университета Иллинойса изучают устойчивые к бактериям крылья стрекоз и цикад, чтобы создать новый материал, который может помочь решить проблемы бактериальной инфекции, которые часто возникают в ортопедических имплантатах.

Активное вещество

По словам ведущего исследователя, профессора материаловедения и инженерии Университета Иллинойса Ченг Кау, не существовало надлежащего метода борьбы с инфекциями, которые поражают до 10% пациентов с имплантатами костей и суставов.

Профессор Цао сказал, что нынешние усилия по использованию ионов тяжелых металлов для борьбы с бактериями также могут привести к повреждению близлежащих тканей, а покрытые антибиотиками имплантаты в конечном итоге выходят из строя, когда химические вещества заканчиваются.

Они также не эффективны против устойчивых к антибиотикам бактерий, что является растущей проблемой в медицинском мире.

механический подход

Поэтому Цао и его исследовательская группа создали покрытие из фольги для медицинских имплантатов, состоящее с одной стороны из нанолучей, подобных тем, которые можно найти на крыльях насекомых, которые убивают бактериальные клетки при контакте с ними.

«Использование механического подхода к уничтожению бактерий позволяет обойти многие проблемы, связанные с химическими методами, при этом обеспечивая гибкость, необходимую для нанесения покрытий на культивируемые поверхности», — сказал профессор Джи Лау, профессор патологической биологии, соавтор исследования. изучать.

два в одном

Исследователи не только решили одну проблему с костными имплантатами, они поняли, что их покрытие может решить и другую: раннее обнаружение отказа имплантата.

Цао пояснил, что эта проблема также затрагивает около 10 процентов всех пациентов, которым делают трансплантацию.

С другой стороны покрытия исследователи прикрепили гибкие микродатчики, способные измерять механическую нагрузку на имплантаты, на которые было нанесено покрытие. Исследователи говорят, что это позволяет врачам видеть, как тело заживает вокруг имплантата, и может отправлять предупреждения, если давление на искусственный сустав слишком велико. В настоящее время исследователи работают над беспроводным решением для обеспечения внешнего источника питания для покрытия.

Гороскоп Магуи Фары на 2023 год.