Vědci americké Severozápadní univerzity vyvinuli speciální inkoust pro 3D tiskárny, kterým lze vytisknout syntetické kostní implantáty, podporující rychlou regeneraci a růst kosti. Jde o velice elastický materiál, jehož tvar lze snadno přizpůsobit potřebám pacienta. Vzhledem ke své povaze je tento materiál obzvláště vhodný k léčbě defektů kostí u dětských pacientů.
Implantace kostí nebývají nikdy snadné. Nejvíce komplikované a bolestivé jsou ale obvykle pro děti. Nejde jenom o to, že dospělí lépe snášejí pobyt v nemocnici a samotné operace. V podobných případech lékaři často používají kovové kostní implantáty, a když dítě ještě roste, tak mu to přináší značné problémy. V mnoha případech čeká na takové dítě celá série operací, což je pochopitelně velmi zatěžující.
Výhodou je i to, že 3D tisk kostních implantátů probíhá za pokojové teploty, takže
|
Ramille Shahová a její spolupracovníci proto chtěli vyrobit biomateriál, který by mohl dětským pacientům v tomto směru pomoci. Jejich řešením je biokompatibilní nanomateriál do 3D tiskárny, na který je pak možné tímto inkoustem tisknout rozmanité tvary implantátů. Shahová a spol. vsadili na směs hydroxyapatitu, který je klíčovou součástí kostní tkáně, a biologicky odbouratelného polymeru, běžně používaného v medicínských aplikacích. Experimenty na pokusných zvířatech ukázaly, že 3D tištěné kostní implantáty z tohoto materiálu jsou velice slibné.
O hydroxyapatitu víme, že podporuje regeneraci kostí. Zároveň se s ním ale velmi špatně pracuje. Medicínské produkty z hydroxyapatitu bývají tvrdé a křehké. V bionanomateriálu týmu Shahové přitom na hydroxyapatit připadá celých 90 procent váhy materiálu. Zmíněný polymer tedy tvoří pouze 10 procent hmoty materiálu, ale díky své sofistikované nanostruktuře a 3D tisku si vzniklý materiál stále udržuje značnou ohebnost. Buňky v okolí takového implantátu dostávají signál, že je přítomno velké množství hydroxyapatitu, a intenzivně regenerují kostní tkáň. Výhodou je i to, že 3D tisk kostních implantátů probíhá za pokojové teploty, takže do inkoustu pro 3D tiskárnu lze přimíchat antibiotika nebo jiné biologicky aktivní látky, které pak působí v místě vložení implantátu.
Článek vyšel v Technickém týdeníku 20/2016.