Исследователи изучают 3D печатные каркасы для выращивания клеток и тканей

12 марта 2014, 17:50

Исследователи из Инженерной школы Университета Свонсон в Питсбурге и Института регенеративной медицины МакГоуэн (ИРММ) предложили проект под названием «Аддитивное производство биомедицинских устройств из биорезорбируемых металлических сплавов для медицинского применения» с целью изучения 3D печатных каркасов для выращивания тканей.

Этот проект входит в список 15 проектов, отобранных America Makes, Национальным инновационным институтом аддитивного производства, в рамках второго тура конкурса, посвященного использованию технологий аддитивного производства (AП) в прикладных исследованиях и девелоперских проектах.

Контракт, стоимостью $590000, заключен на срок 18 месяцев. Их партнерами по контракту станут такие компании как ExOne, Magnesium Elektron and Cinnaminson, а также Hoeganaes, штат Нью-Джерси.

«Аддитивное производство сочетает в себе самые инновационные технологии – возможность создавать сложные структуры посредством компьютерных визуализаций, используя сочетание передовых биосовместимых и, что более важно, биоразлагаемых сплавов», - рассказывает главный исследователь Прашант Кумт.

«Благодаря компьютерной томографии, или КТ снимкам, мы можем непосредственно визуализировать поврежденные структуры, такие как кость или трахея, и построить биоразлагаемый каркас на железо-марганцевой основе для стимулирования естественного роста ткани в процессе заживления. Это снижает риск передачи заболеваний посредством использования таких методов, как костная трансплантация, и предоставляет телу качественную основу для самостоятельного заживления путем регулирования разложения сплава, что достигается в ходе процесса тщательного  моделирования и проектирования».

В дополнение к точному моделированию структуры тела, аддитивное производство позволяет использовать биоразлагаемые сплавы, которые служат функциональной основой для стимулирования роста клеток, а также платформой для образования биологических молекул и антибиотиков, вместо искусственных имплантатов».

«Несмотря на то, что мы могли бы создать керамическую или пластиковую модель посредством аддитивного производства, она не будет такой же качественной, как изделия из железо-марганцевого сплава, который является более прочным, пластичным и биоразлагаемым», - объясняет доктор Кумт.

В процессе под названием «спекание» образуются каркасы, обеспечивающие структурную целостность соединенных частиц. На этом этапе исследования будут оценены биосовместимость, биорезорбция и механические свойства каркасов. Некоторые из биомедицинских приспособлений, такие как пластины и винты для фиксации кости, а также трахеальные стенты будут производиться в рамках подготовки к последующим клиническим исследованиям.

«Аддитивное производство может оказать существенное влияние на биомедицинские исследования, поскольку с его помощью можно не только получить каркасные структуры для выращивания клеток и тканей, что в свою очередь обеспечивает качественную основу для восстановления организмом собственных тканей, но и использовать его в удаленных районах, таких как армейские полевые госпитали, где доступ к традиционным способам лечения может быть ограничен», - рассказывает доктор Кумт. «Вместо того, чтобы имплантировать инертный винт, пластину или сустав, мы можем использовать разлагаемый сплав металла, обеспечивающий основу для запуска естественного регенеративного механизма тела, который предоставляет возможность организму восстанавливаться самостоятельно».


Представляем Kayan: эксклюзивный 3D печатный абажур для Plumen

United Nude представляет коллекцию 3D печатной обуви от Захи Хадид и Бена ван Беркеля

Алексис Уолш представляет новую модную коллекцию LYSIS Collection, созданную с помощью 3D печати