Kdo si hrál se stavebnicí Lego, ten jistě ocení práci vědeckého týmu z univerzity v Oregonu, zaměřenou na miniaturní, 3D tištěnou stavebnici, která pomáhá hojení kostí a která by jednou mohla vést až k uměle vytvořeným tkáním a orgánům.

Vědecký tým, vedený profesorem Luizem Bertassonim, publikoval svoje výsledky v časopisu Advanced Materials. V publikaci je popsán nový podpůrný systém, založený na 3D tištěných stavebních kamenech - tzv. mikroklecích, které do sebe zapadají stejným způsobem jako díly stavebnice Lego, kterou jsou inspirovány. Jednotlivé mikroklece měří 1,5 × 1,5 × 1,5 mm a jsou vyrobeny metodou 3D tisku ze speciálního druhu keramiky nebo polymerní pryskyřice a lze je dle potřeby skládat do soustav rozmanitých tvarů a velikostí.

„Náš brzy patentovaný podpůrný systém se snadno používá; může být poskládán jako Lego do tisíců různých konfigurací, úměrných složitosti a velikosti téměř jakékoliv situace“,
vysvětluje vedoucí výzkumného týmu Luiz Bertassoni.

Vhodně umístěný implantát z těchto mikroklecí tak slouží jako lešení, na kterém mohou měkké i tvrdé tkáně dorůstat snáze, než při standardních metodách současnosti.

Ortopedičtí chirurgové opravují složitější zlomeniny obvykle tím, že kost stabilizují kovovými implantáty, doplněnými o podpůrné, biologický kompatibilní materiály, které napomáhají hojení. Jelikož jsou nově vyvinuté mikroklece duté, je možné tyto podpůrné materiály vpravovat přímo do jejich nitra. Jednotlivé stavební kameny je tak možné naplnit materiálem obohaceným například o růstové faktory (látky navozující růst tkání) a umístit je přesně tam, kde je působení těchto látek nejúčinnější.

Během studie bylo zjištěno, že implantát z mikroklecí naplněných růstovým faktorem, umístěný do tkáně krysy, vedl k trojnásobnému růstu cév oproti běžným podpůrným materiálům.

„Technologie 3D tištěných mikroklecí usnadňuje hojení tím, že stimuluje růst správného typu buněk ve správném místě a ve správný čas. Do každé kostky lze umístit jiné růstové faktory, což nám umožňuje opravovat tkáně rychleji a přesněji.“, říká spoluautor studie Ramesh Subbiah, Ph.D.

Bertassoni a jeho kolegové věří, že by jejich technologie mohla být dále využita mimo jiné k posílení oslabených čelistí před umístěním zubního implantátu, nebo k léčbě kostí, jejichž části bylo třeba odstranit při léčbě rakoviny. Změnou složení 3D tištěného materiálu by nová metoda mohla posloužit i k stavbě a léčbě měkkých tkání, nebo dokonce k výrobě celých orgánů pro implantaci.

Autoři hodlají ve vývoji nové technologie pokračovat a chtějí otestovat její možnosti při léčbě složitějších zlomenin kostí.

Je fascinující, jak vynalézavým způsobem jsou principy oblíbené stavebnice aplikovatelné v moderní vědě a technologii.


Zdroj: sciencedaily.com

Originální publikace: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202001736

Zdroj titulní fotografie: pixabay.com, StockSnap