Chrupavce podobný gel povede ke 3D tištěným kolenním implantátům

Lidské koleno není jenom takový nějaký kloub. Jde o komplexní a komplikovaný mechanismus, jehož poranění bývá bolestivé a vysilující, stejně jako léčba je obvykle obtížná, dlouhodobá a nákladná. Vědci Dukeho univerzity vyvíjejí chrupavce podobný materiál založený na hydrogelu, s nímž by měla být léčba kolen jednodušší. 

Tento 3D tištěný hydrogel dovoluje bioinženýrům vytvářet na zakázku umělé náhradní díly pro poraněná kolena, které přesně padnou na místo původní součástí kolene, ať už tvarem nebo mechanickými vlastnostmi.

Současné hydrogely nejsou dostatečně pevné a nedá se s nimi tisknout podobné věci na 3D tiskárně, protože se z nich odpařuje voda. Proto na Dukeho univerzity hledali nový typ materiálu z hydrogelu, který by se podobal lidské chrupavce pevností a ohebností, zatímco by byl stále vytisknutelný na 3D tiskárně. S kolegy ho vytvořil student Feichen Yang, přičemž zkombinovali jeden typ pevného hydrogelu s dalším hydrogelem, který je měkký a ohebný. Po jejich smíchání se propletly příslušné řetězce polymerů a vznikl nový hydrogel, který je zároveň pevný a ohebný. Změnou poměru dvou zmíněných hydrogelů vznikají směsi s odlišnými vlastnostmi, které bude možné použít například ke tvorbě umělého menisku.

Yang a spol. poté do nově vzniklého hydrogelu přidali nanočástice jílu, díky nimž pak mohli hydrogel tisknout na 3D tiskárně. Směs s nanočásticemi jílu může být pěkně kapalná, když ale projde tryskou 3D tiskárny, tak vytvoří pevnou strukturu hydrogelu podobného chrupavce.

Yangův tým použil 3D tiskárnu v ceně 300 dolarů. S její pomocí badatelé vytiskli z nově vytvořeného hydrogelu protézu menisku za jediný den. Vše nasvědčuje tomu, že v dohledné době bude výroba takových implantátů jednoduchá a nepříliš nákladná.

 Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: