Vědci upravili standardní lepicí pistoli na 3D tisk Kostní materiál přímo na zlomeniny, vydláždí cestu pro jeho použití v operačních sálech.
Vědci tvrdí, že zařízení, které bylo dosud testováno u králíků, by bylo zvláště užitečné pro stanovení nepravidelně tvarovaných zlomenin.
„Podle mého vědomí neexistují prakticky žádné předchozí příklady použití technologie přímo jako náhrada kostí,“ spoluautor studie Jung Seung LeeBiomedicínský inženýr na Sungkyunkwan University v Jižní Koreji řekl Live Science v e -mailu. „Díky tomu je přístup zcela jedinečný a odlišuje jej od konvenčních metod.“
Obvykle velké zlomeniny nebo jiné defekty v kostech vyžadují roubování kostí a použití kovového upevňovače, jako je kolík nebo deska, k podpoře rozbité kosti při léčení. Ale protože tvar tyto implantáty Není specifický pro zlomeninu daného pacienta, může to vést ke špatnému zarovnání a ohrožené stabilitě kosti.
Předchozí studie ukázali, že 3D tisk na zakázku kostních štěpů pro jednotlivé pacienty lze provést, ale ty vyžadovaly značný čas a úsilí, aby se zabránilo jejich použití za běhu během operace.
Nyní, ve studii zveřejněné v pátek (5. září) v časopise ZařízeníLee a jeho kolegové podrobně popsali svou novou metodu 3D tisku kostní náhrady přímo na zlomeninu pomocí lepicí pistole. Ve výzkumu úspěšně testovali technologii Králíci se zlomeninami nohou.
Související: Injekční goo by mohla opravit klouby bez chirurgického zákroku, navrhuje raná studie
Základní 3D tisk obvykle používá flexibilní plastové nit, který je zahříván a poté se vytvořil do požadovaného tvaru. Lee a jeho kolegové však vytvořili vlákno složené ze dvou materiálů: polykaprolakton (PCL), který byl použit v předchozích studiích k vytvoření biologicky rozložitelných kostních lešení a hydroxyapatit (HA), minerální forma vápníku důležitá pro pro pro pro ně kost struktura. Do vlákna také začlenili dvě antibiotika, aby se zabránilo infekci; Tato léčiva se šíří pomalu z vlákna během několika týdnů.
Pomocí lepicí pistole upravené tak, aby vylučovaly vlákno na bázi vápníku při nízké teplotě, vytvořili vědci malé tvary, které se do 40 sekund ochladily na tělesnou teplotu. Poté byli schopni tisknout 3D kostní štěpy přímo na zlomeniny a defekty během operace na laboratorních králících.
„To zdůrazňuje významnou výhodu z hlediska zkrácení provozního času a zlepšení procesní účinnosti za reálných chirurgických podmínek,“ řekl Lee v a prohlášení.
Vědci testovali své 3D tištěné kostní štěpy na novozélandských bílých králících (Oryctolagus Cuniculus). Zlomeniny zpevňovaly kovové desky a šrouby a poté naplnily kostní defekty králíků buď jejich speciální kostní vlákno nebo tradičním kostním cementem a sledovaly pokrok králíků po dobu 12 týdnů.
Králíci s novou léčbou zlomeniny měli lepší výsledky, včetně lepší tvorby kostních tkání a hustšího růstu kostí během tří měsíců, ve srovnání s králíky, kteří byli podrobeni tradiční léčbě. Na konci studijního období se experimentální kostní materiál zhoršil asi o 10%, poznamenali.
„Potvrdili jsme terapeutický potenciál této technologie pomocí králičího modelu,“ řekl Lee Live Science a poznamenal, že další studie ve větších zvířecích modelech jsou zapotřebí, než bude technologie použita na člověka. Lee nicméně řekl: „Věříme, že tento přístup má potenciál být více využíván v budoucí chirurgii traumatu.“
