При лечении сильно сломанных костей врачи хотят, чтобы новая костная ткань выросла как можно быстрее, а также хотят предотвратить инфицирование места раны. Ученые разработали имплантируемый композитный материал, который, как сообщается, обеспечивает оба преимущества.
Вещество было создано в рамках совместного исследовательского проекта SCABAEGO (Scaffold Bioactive Glass-Enhanced Osteogenic), финансируемого правительством Германии.
В партнерские группы входят отделение травматологии и реконструктивной хирургии университетской больницы Гейдельберга, медицинская инжиниринговая компания BellaSeno, а также Институт производственных технологий и современных материалов Фраунгофера.
Идея состоит в том, что при возникновении потенциально опасного перелома кости медицинский персонал начнет с компьютерной томографии места перелома. На основе этого сканирования из нового композита будет распечатан индивидуальный трехмерный каркас.
Каркас распечатан на 3D-принтере партнером проекта BellaSenoBellaSeno
Затем эта структура будет хирургически прикреплена к месту перелома, чтобы заполнить область, где отсутствует костная ткань. Наконец, каркас будет заполнен костным мозгом, взятым из бедра или другой крупной кости пациента.
Сам композит представляет собой комбинацию биоактивного стекла и биоразлагаемого полимера, известного как поликапролактон, последний из которых повышает Конструктивная прочность лесов. По словам Фраунгофера, биоактивное стекло повышает pH места разрыва до щелочного уровня, что может подавлять рост бактерий. Кроме того, когда стекло вступает в контакт с жидкостями организма, оно превращается в очень похожее на кость химическое соединение, называемое гидроксилапатитом.
«Через шесть-семь лет каркас полностью биоразложится и превратится в кость. «, — говорит доктор Тобиас Гросснер, хирург-травматолог и руководитель отделения экспериментальной травматологической хирургии Университетской больницы Гейдельберга.
Ученые уже начали опробовать технологию в доклинических испытаниях. Они также оптимизируют рецептуру композита, чтобы максимизировать содержание в нем биоактивного стекла, сохраняя при этом его достаточную прочность.
