РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 20.08.2007   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


20.08.2007

Японцы открывают фабрику костей

17 августа 2007


 








Искусственная костная структура, отпечатанная на трёхмерном струйном принтере (она — белого цвета), приложена к модели черепа пациента, "выкроенной" по томограмме (фото University of Tokyo Hospital).
Искусственная костная структура, отпечатанная на трёхмерном струйном принтере (она — белого цвета), приложена к модели черепа пациента, "выкроенной" по томограмме (фото University of Tokyo Hospital).





Учёные с факультета инжиниринга тканей из клиники при университете Токио (Tissue Engineering Department, University of Tokyo Hospital) вкупе с венчурной компанией Next 21 использовали технологию трёхмерной печати для создания искусственных костей. В результате Next 21 создала необычное предприятие — BoneFactory.


В ходе первых испытаний технологии, которые шли полтора последних года, учёные пересадили различные искусственные костные структуры одной собачке и десяти людям (собаке породы корги пересадили часть черепа, людям же проводили реконструктивную хирургию лица).


В чём же заключается суть новой технологии? Создание искусственной кости начинается с построения компьютером на основе рентгеновских и томографических снимков пациента 3D-модели будущей кости.


Затем компьютерная модель разрезается на большое количество слоёв, каждый из которых (по очереди) пересылается на специальный струйный принтер. "Бумагой" для такого принтера служит слой порошка альфа-трикальций фосфата (α-ТКФ), а "чернилами" – связующее в виде полимера на водной основе, которое затвердевает при контакте с α-ТКФ.


Периодическое нанесение слоёв порошка и связующего в виде рисунка позволяет воспроизвести кость любой желаемой формы и размера с точностью в один миллиметр.


Получается прочная, лёгкая и пористая "напечатанная" кость, которая по своим свойствам очень схожа с природной костной тканью. В результате после имплантации искусственная кость более-менее выполняет свою работу и, что важно, постепенно заменяется здоровой человеческой костной тканью, которая прорастает сквозь имплантат.


То, что напечатанные кости приживаются и весьма эффективно, было доказано в ходе нескольких операций на людях в возрасте от 18 до 54 лет (испытания проводились с марта 2006-го по июль 2007 года).


Осенью этого года учёные планируют начать в 10 институтах по всей Японии второй этап испытаний: 70 добровольцев уже ждут искусственные заменители своих костей лица и черепа, которые были повреждены в результате различных травм или были/будут удалены хирургическим путём (например, в случае опухолей костной ткани).


Использование альфа-трикальций фосфата не позволяет создавать кости, которые бы могли держать вес тела, но, тем не менее, кости из него в десять раз более прочные, чем искусственные кости на основе гидроксилапатита (это соединение входит в состав человеческой костной ткани и на сегодняшний день чаще всего используется для создания её заменителей).


Кроме того, "напечатанные" кости обходятся дешевле и создать такие имплантаты значительно проще, чем из гидроксилапатита (его приходится спекать, чтобы соединить частицы между собой, да и замещаются здоровой тканью такие кости дольше).


Коммерчески доступной технология, по предположениям её авторов, станет году эдак в 2010-м.


Востребованность же новинки не вызывает никаких сомнений. Вот какую статистику приводят авторы: основными потребителями станут больные, страдающие от заячьей губы и проблем со строением нёба, а также различными опухолями костной ткани; среди новорождённых от этих проблем страдают примерно один из тысячи; в 2008 году общий рыночный спрос на заменители кости будет составлять приблизительно $17 миллионов.


Хотелось бы добавить, что с увеличением прочности имплантатов будет увеличиваться спрос на пересадку костей у людей старшего возраста, так как они очень часто страдают от различных травм костей в связи с увеличением их хрупкости с возрастом.


Читайте также о технологии печати внутренних органов, об уже напечатанном с помощью 3D-принтера самолёте и планируемых для трёхмерной печати домах, а ещё об экспериментальном принтере, который выращивает живые ткани, костные в том числе.




Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок