Hvert år gjennomgår tusenvis av voksne og barn bein implantasjon kirurgi. Hos voksne brukes metaller noen ganger til å erstatte beinene, men det virker ikke for voksende barn. Så i stedet blir benet høstet fra andre steder i kroppen - men det kan føre til komplikasjoner og smerte.

Det som trengs er et syntetisk implantat som fremkaller naturlig beinregenerasjon og vekst, som kan tilpasse sin form over tid, og hvis form lett kan tilpasses. Nå har et forskersteam på Northwestern University, ledet av Ramille Shah, utviklet akkurat det.

Biokompatibel, biologisk nedbrytbar

Deres løsning er et biomaterial som blander et mineral som finnes naturlig i humant ben med en biokompatibel, biologisk nedbrytbar plast som allerede er brukt i mange medisinske applikasjoner. Det resulterende "bein" -materialet er hyperelastisk, sterk og kan skrives ut i en 3D-skriver ved romtemperatur i hvilken form du trenger.

Viktigst av alt er den full av hull. "Porøsitet er enorm når det kommer til vevregenerering, fordi du vil at celler og blodårer skal infiltrere stillaset," sa Shah. "Vår 3D-struktur har forskjellige nivåer av porøsitet som er fordelaktig for sine fysiske og biologiske egenskaper."

Ytterligere Forbedre Regenerering

Fordelen med å kunne utføre 3D-utskriftsprosessen ved romtemperatur er at andre stoffer kan kombineres i blekket også. "Vi kan inkludere antibiotika for å redusere muligheten for infeksjon etter operasjon," sa Shah.

"Vi kan også kombinere blekk med ulike typer vekstfaktorer, om nødvendig, for ytterligere å forbedre regenerering. Det er egentlig et multifunksjonelt materiale."

Shah har en syn på et sykehus hvor bein og andre implantater kan 3D-skrives mens pasienten venter. "Turnaround-tiden for et implantat som er spesialisert for en kunde, kan være innen 24 timer," sa Shah.

"Det kan forandre verden av kraniofacial og ortopedisk kirurgi, og jeg håper, vil forbedre pasientens resultater."

De fulle detaljene av implantatet finnes i et papir som laget publiserte i tidsskriftet Science: Translational Medicine

  • Trenger du å trene roboter til Mars? Send dem til Yorkshire
  • Duncan Geere er TechRadar's science writer. Hver dag finner han de mest interessante vitenskapenes nyhetene og forklarer hvorfor du bør bry deg. Du kan lese mer av hans historier her, og du kan finne ham på Twitter under håndtaket @duncangeere.