Złamanie? Wydrukuj sobie kość

Uczeni z USA opracowali nowy materiał pozwalający na zastępowanie ubytków kostnych i wzrost naturalnych komórek kości. Ta „sztuczna kość” jest drukowana przy pomocy drukarki 3D.

Jak donosi portal Eurekalert, zespół naukowców z Washington State University pod kierownictwem prof. inżynierii materiałowej Susmity Bose, opracował materiał zastępujący kość, który może być używany w implantach dentystycznych i chirurgicznych. Jest on wytwarzany przy użyciu drukarki trójwymiarowej.

Materiał jest efektem czteroletnich prac interdyscyplinarnych, w których używano technik chemicznych, inżynierii materiałowej, biologii oraz przemysłowych metod wytwarzania. Materiał ten zbudowany jest z fosforanu wapnia z dodatkiem krzemu i cynku, co pozwala na podwojenie jego wytrzymałości. Przemysłowa drukarka 3D używana przy wydruku części metalowych, zwłaszcza lotniczych, była przez rok optymalizowana do pracy z nowym materiałem.

Wydruk nowego materiału polega na natryskiwaniu przez drukarkę ścieżek w warstwach do 20 mikronów - wielkości połowy ludzkiego włosa - na łożu z proszku. W efekcie powstaje pusty w środku cylinder wielkości gumki do ołówka. Taki fragment „sztucznej kości” wszczepiony w miejscu ubytku kości naturalnej powoduje w ciągu 7 dni rozpoczęcie narastania prawidłowych komórek kostnych.

Jak stwierdziła w pracy opublikowanej Dental Materials prof. Bose, sztuczną kość można tworzyć na zamówienie, w określonej formie i wielkości, dostosowując ją do ubytku stwierdzonego przez chirurga. Może to ułatwić leczenie ofiar wypadków i urazów oraz osteoporozy, a także tworzenie sztucznego uzębienia do implantów. Pierwsze testy toksyczności prowadzone in vitro na komórkach oraz in vivo na królikach i szczurach, wykazały iż nowy materiał jest obojętny, nie wywołuje skrzepów, odrzuceń ani stanów zapalnych. Powinien pojawić się na rynku w ciągu kilku najbliższych lat.

(ew/pap)