L-istampar 3D jirrealizza r-riġenerazzjoni ta 'għadam miksur, li se jirrevoluzzjona l-mediċina riġenerattiva

F'dawn l-aħħar deċennji, ix-xjenza medika għamlet progress sinifikanti, u pprovdiet soluzzjonijiet innovattivi għal mard li qabel kien diffiċli. Studju ppubblikat wera li metodu ta' użu tal-istampar 3D biex jirriġenera t-tessut tal-għadam jista' jirrevoluzzjona l-mediċina riġenerattiva.

Il-mediċina riġenerattiva hija fergħa tax-xjenza medika li tiżviluppa terapiji biex tissostitwixxi t-tessuti, l-organi u ċ-ċelloli danneġġati minn mard, difetti jew korrimenti. Dan huwa qasam ġdid fjamant tax-xjenza medika, li huwa mistenni li jgħin lill-pazjenti b'mard u korrimenti li qabel kienu diffiċli biex jiġu ttrattati.

Materjali bijoattivi nanostrutturati ġibdu l-attenzjoni f'dan il-qasam minħabba l-kapaċitajiet riġenerattivi tagħhom. Huma jirreplikaw il-karatteristiċi tat-tessuti naturali u jimitaw l-istruttura tagħhom. Dawn il-materjali mediċi avvanzati jistgħu jiġu pproċessati u applikati bl-użu ta 'stampar 3D u teknoloġiji oħra.

Riġenerazzjoni tat-tessut tal-għadam: avvanz mediku importanti

Ix-xjuħija tista 'twassal għal problemi tas-saħħa progressivi. Mard bħall-osteoporożi se jseħħ hekk kif il-pazjenti jixjieħu, jikkawżaw uġigħ lill-individwi u jżidu l-piż tal-kura medika. It-trattamenti tradizzjonali jinkludu trapjanti tal-għadam. Barra minn hekk, metodi oħra ma jistgħux jimitaw il-karatteristiċi u l-istruttura tat-tessuti naturali. Għal din ir-raġuni, ġew żviluppati diversi oqsma ġodda ta' riċerka inkluż l-inġinerija tat-tessuti tal-għadam.

Il-qasam tal-inġinerija tat-tessuti tal-għadam jinvolvi l-iżvilupp ta 'apparat bijomiimetiku li jappoġġja t-tkabbir tal-għadam u jinduċi riġenerazzjoni. Materjali bijoattivi avvanzati huma stampati 3D fi scaffolds funzjonali għall-użu fit-teknoloġija tal-inġinerija tat-tessuti tal-għadam.

Dawn jinteraġixxu ma ' tessuti fil- mira u jinduċu risponsi terapewtiċi. Il-materjal kompost huwa bbażat fuq kollaġen tat-tip 1 u hydroxyapatite (użat ukoll komunement fid-dentistrija) minħabba li huma l-komponenti ewlenin tat-tessut tal-għadam.

Il- materjal bijomateimetiku kompost jipproduċi rispons osteopatiku, li jinduċi t- tkabbir, il- proliferazzjoni, u anke d- differenzjazzjoni. Dan iwassal għar- riġenerazzjoni tat- tessut ta ' l- għadam. It-teknoloġija tal-istampar 3D użata komunement fil-manifattura tal-materjal fil-qasam tal-inġinerija tat-tessuti tal-għadam hija l-iffurmar tal-estrużjoni. Dan huwa dovut għall-versatilità u l-iskalabbiltà tiegħu. Madankollu, għad hemm diversi sfidi ewlenin fil-manifattura ta' materjali bioniċi robusti u durabbli għall-applikazzjonijiet ta' riġenerazzjoni tal-għadam.

Bidliet fil-viskożità (A) u proprjetajiet viskoelastika ta' GEN-Coll/nanoHA (B) u GEN-Coll/MBG_Sr4% (C) f'temperatura ta' 10 °C

Il-kollaġen tal-bovini tat-tip 1 huwa materjal promettenti għar-riġenerazzjoni tat-tessut tal-għadam bil-ħsara jew morda. Dawn il-materjali bijoattivi fihom nanopartiċelli funzjonalment rikki u jistgħu jiġu stampati faċilment 3D bl-użu ta' banju ta' appoġġ. Madankollu, hemm xi problemi bl-użu tagħhom. Huwa diffiċli li jitneħħew kompletament wara l-proċess tal-istampar, u l-aġent cross-linking użat biex itejjeb l-integrità strutturali tal-istent jikkawża t-telf ta 'ċarezza ġeometrika u kollass parzjali tal-istruttura stampata.

Huma meħtieġa proċessi alternattivi biex jingħelbu l-limitazzjonijiet ta' dawn il-bijomaterjali.

Issa, it-tim ta 'riċerka ppropona metodu biex jagħmel materjali bijoattivi aktar b'saħħithom u aktar adattati bbażati fuq kollaġen tal-bovini, li jgħin biex jirrevoluzzjona t-teknoloġija tar-riġenerazzjoni tat-tessut tal-għadam tal-bniedem.

Il-proċess irrappurtat fil-karta għandu l-għan li jtejjeb il-proprjetajiet tal-formazzjoni tal-kollaġen tal-bovini. L-aġent crosslinking huwa miżjud mal-formulazzjoni tal-istampar, u mbagħad jitneħħew mill-banju ta 'appoġġ. L-aġent cross-linking tal-għażla huwa genipin, li jtejjeb l-istabbiltà tal-istruttura tal-armar stampat 3D tal-kollaġen billi jiskatta cross-linking in-situ.

Is-soluzzjoni użata għall-banju ta' appoġġ hija l-aċidu alġiniku. Studji sabu li l-aċidu alġiniku jżomm l-istruttura stampata 3D tal-materjal tal-kollaġen u jitneħħa faċilment f'37 °C, li jippermetti pproċessar stabbli ta 'strutturi bi strutturi ġeometriċi b'riżoluzzjoni għolja. Il-metodu ġie żviluppat bl-użu ta' protokoll stabbilit qabel.

Wara l-inkubazzjoni għal 3 sigħat u 24 siegħa f'temperatura ta' 37°C, wettaq test tal-iskennjar amplitudni (A, C) u rampa tat-temperatura (B, D) fuq GEN-Col/nanoHA

Agħżel il-ġeometrija tax-xehda u tal-grilja biex tevalwa l-istampar tal-materjal. Saru diversi esperimenti b'parametri differenti biex jipprovdu livell tajjeb ta' kontroll u jipprovdu fehim tar-riżultati. L-influwenza ta' kull parametru fuq il-fedeltà tal-istampar u r-riżoluzzjoni tal-istruttura finali tal-armar tikkostitwixxi l-bażi tal-bidla.

L-istudju kkonkluda li dawn il-parametri jeħtieġ li jiġu rfinati biex jinkisbu r-riżultati mixtieqa minħabba li huma marbutin flimkien.

L-analiżi viżwali tal-parentesi tal-istampar ikkonfermat li l-proċess tal-istampar induna b'suċċess ir-riproduzzjoni ġeometrika. Linji u toqob ċari huma prodotti. Wara l-lijofilizzazzjoni, il-morfoloġija ġiet analizzata minn FE-SEM, li wriet li n-nanopartikuli tqassmu b'suċċess fil-matriċi.

Dawn ir-riżultati jindikaw li l-użu ta 'dan il-proċess għall-istampar 3D ta' materjali tal-kollaġen juri riżultati tajbin fir-riġenerazzjoni tat-tessut tal-għadam.