Este 'Hueso hiperelástico' impreso en 3D va a transformar la medicina

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ABC DE ULTRASONIDO. DR SELA

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Anonim

Los huesos rotos son la pesadilla de la profesión médica, a pesar de los mejores esfuerzos de los médicos por bombear fracturas llenas de químicos costosos que inducen el crecimiento y brindar apoyo. Pero cuando se trata de esqueletos destrozados, en última instancia no hay mucho que hacer sino Espere. Sin embargo, una extraña y nueva sustancia que los científicos apodaron "hueso hiperelástico" apaciguará a los impacientes.

Imagina un brazo roto, como el famoso miembro maltratado de Quidditch de Harry Potter en el Cámara de los Secretos. En el interior, uno de los huesos largos se astilla en dos. Sin el mágico Skele-Gro, investigadores de la Northwestern University publicaron su estudio en Ciencia Traducción Medicina hoy, descubrí cómo arreglar la brecha entre esos fragmentos de hueso usando una sustancia que llaman hueso hiperelástico, o HB para abreviar. El material blando se imprime en 3D en la forma correcta, luego se comprime y encaja en el espacio, donde se expandirá para rellenar los rincones y grietas del hueso roto. Piense en un malvavisco arrugado en una grieta.

"Dado que es elástico, se puede presionar en un defecto para expandirse y fijarse mecánicamente en el espacio sin pegamento ni suturas", Ramille N. Shah, Ph.D., coautor del artículo y profesor asistente en el Departamento de Materiales de Northwestern Ciencia e Ingeniería dijo en una teleconferencia el martes. Shah y sus colegas lograron crear esta sustancia a partir del mismo material con el que está hecho el hueso: un mineral llamado hidroxiapatita, mezclado con agentes aglutinantes que le dan a la sustancia, por lo demás, propiedades flexibles y una resistencia sin precedentes. En un experimento, imprimieron en 3D una sección de un fémur y soportaron un peso de 150 libras antes de que comenzara a ceder.

Eso en sí mismo es una hazaña impresionante, pero la sustancia expandible hace más que proporcionar estructura. El hueso hiperelástico, compuesto en gran parte por materiales que ocurren naturalmente en el cuerpo (todos aprobados por la FDA), proporciona estructura fisiológica - Un marco para que las células del cuerpo crezcan. Porque es biodegradable y, lo que es importante, biocompatible, se integra en el cuerpo, facilitando el paso de los vasos sanguíneos y el crecimiento de las células. Shah y sus colegas probaron esta propiedad del HB sembrándolo con células madre, células que tienen el potencial de especializarse en cualquier tipo de tejido. Lo que encontraron fue notable: las células madre plantadas en el HB no solo se multiplicaron sino que comenzaron a crecer. hacer hueso, la extracción de minerales de la propia HB como recurso. Y el sistema inmunológico, en la medida en que sus experimentos han demostrado, no se asusta cuando HB entra en su territorio.

Su capacidad para ser impreso en 3D hace que sus aplicaciones sean prácticamente ilimitadas. Si, por ejemplo, necesitas un nuevo cráneo, Shah y compañía. te tengo cubierto

Igual que una réplica exacta de una hélice de ADN:

Si bien la impresión 3D ahora se usa comúnmente en el campo médico, Shah señala que la gran ventaja del hueso hiperelástico es que la "tinta" que se usa para imprimir no es prohibitivamente costosa, ya que es "un costo relativamente bajo en comparación con la mayoría de los materiales médicos". significa que será fácil escalar, enviar a hospitales equipados con impresoras 3D e insertarse en brazos, piernas y costillas rotas en todo el planeta.

¿Ocurrirá en el corto plazo? "Llegando a ese punto, hay mucha regulación y mucho control de calidad que tiene que suceder", señala Shah. Pero si la evidencia que muestra es una indicación de su potencial, hay pocas dudas de que sucederá pronto.

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