При сложных переломах кости часто приходится восстанавливать с помощью титана, костных трансплантатов или заранее изготовленных 3D-имплантов. Но такие методы требуют длительной подготовки и не всегда подходят для нестандартных травм. Исследователи из Университета Сунгкенкван, Южная Корея, предложили новое решение. Они создали портативный 3D-принтер, который позволяет хирургам «отпечатать» костный имплант прямо во время операции.
Ученые создали технологию для «печати» костных имплантов внутри тела
Южнокорейские инженеры создали устройство, которое напоминает клеевой пистолет. Однако вместо клея гаджет печатает костную ткань прямо на месте перелома. Вот как в будущем технология может заменить традиционные импланты.
Elif Bayraktar/Getty Images
Графический изображение нового устройства /
Ученые создали «клеевой пистолет» для лечения переломов
- Устройство нагревает специальную нить — комбинацию полимера PCL и минерального компонента костей HA.
- Затем технология позволяетпослойно наносить компонент на поврежденный участок. Материал застывает уже при 60°C, что достаточно безопасно для окружающих тканей.
- Затем хирург может вручную управлять углом и направлением печати, подстраивая форму импланта под конкретный перелом.
Такая печать позволяет восстановить даже сложные участки без необходимости в сканировании, моделировании и ожидании доставки импланта.
- По словам инженера Чон Сын Ли, одного из авторов исследования, этот метод «обеспечивает точное анатомическое соответствие без предварительной подготовки».
При этом смесь PCL и HA не только физически заменяет кость, но и стимулирует ее естественный рост.
Более того, в состав добавлены два антибиотика — ванкомицин и гентамицин, — которые предотвращают инфицирование.
Отмечается, что препараты высвобождаются постепенно, снижая риск устойчивости к антибиотикам и избавляя от необходимости системного лечения.
Эксперименты и будущее
Эксперименты на кроликах с тяжелыми переломами бедра показали: через 12 недель новые импланты полностью прижились, не вызвав воспалений, и обеспечили лучшее восстановление по сравнению с традиционными методами.
- Так, материал не только срастается с костной тканью, но и со временем разлагается, уступая место новой кости.
Теперь ученые планируют усилить антибактериальные свойства устройства и провести доклинические испытания на более крупных животных.
Чтобы метод вышел на уровень клинического применения, необходимо стандартизировать производство и подтвердить безопасность стерилизации.
Если испытания пройдут успешно, «костяной пистолет» может стать революцией в травматологии и ортопедии.