Elk jaar ondergaan duizenden volwassenen en kinderen een botimplantatiechirurgie. Bij volwassenen worden metalen soms gebruikt om de botten te vervangen, maar dat werkt niet voor opgroeiende kinderen. Dus in plaats daarvan wordt bot soms geoogst van elders in het lichaam - maar dat kan leiden tot complicaties en pijn.

Wat nodig is, is een synthetisch implantaat dat natuurlijke botregeneratie en -groei induceert, die zijn vorm in de loop van de tijd kan aanpassen en waarvan de vorm gemakkelijk kan worden aangepast. Nu heeft een onderzoeksteam aan de Northwestern University, geleid door Ramille Shah, precies dat ontwikkeld.

Biocompatibel, biologisch afbreekbaar

Hun oplossing is een biomateriaal dat een mineraal dat van nature in het menselijk bot wordt aangetroffen, vermengt met een biologisch verenigbaar, biologisch afbreekbaar plastic dat al in veel medische toepassingen wordt gebruikt. Het resulterende "bot" -materiaal is hyperelastisch, sterk en kan bij kamertemperatuur in een 3D-printer in elke vorm worden afgedrukt die u nodig hebt.

Het belangrijkste is dat het vol gaten zit. "Porositeit is enorm als het gaat om weefselregeneratie, omdat je wilt dat cellen en bloedvaten in het skelet infiltreren," zei Shah. "Onze 3D-structuur heeft verschillende niveaus van porositeit die gunstig zijn voor zijn fysieke en biologische eigenschappen."

Verdere verbetering van de regeneratie

Het voordeel van het kunnen uitvoeren van het 3D-afdrukproces bij kamertemperatuur is dat andere stoffen ook in de inkt kunnen worden gecombineerd. "We kunnen antibiotica gebruiken om de kans op infectie na een operatie te verminderen," zei Shah.

"We kunnen de inkt ook combineren met verschillende soorten groeifactoren, indien nodig, om de regeneratie verder te verbeteren. Het is echt een multifunctioneel materiaal."

Shah heeft een visie van een ziekenhuis waar botten en andere implantaten kunnen worden geprint terwijl de patiënt wacht. "De doorlooptijd voor een implantaat dat is gespecialiseerd voor een klant kan binnen 24 uur zijn," zei Shah.

"Dat zou de wereld van craniofaciale en orthopedische chirurgie kunnen veranderen, en ik hoop dat dit de resultaten van de patiënt zal verbeteren."

De volledige details van het implantaat zijn te vinden in een paper die het team heeft gepubliceerd in het tijdschrift Science: Translational Medicine

  • Noodzaak om robots voor Mars te trainen? Stuur ze naar Yorkshire
  • Duncan Geere is de wetenschapsjournalist van TechRadar. Elke dag vindt hij het meest interessante wetenschappelijke nieuws en legt uit waarom je erom zou moeten geven. Je kunt hier meer van zijn verhalen lezen, en je kunt hem vinden op Twitter onder de handle @ duncangeere.