De Biomedische ingenieurs op de School van de Universiteit van Bosjes van Techniek hebben het eerste alle-polymere materiaal aangetoond van de beensteiger dat significante mechanische steun tijdens reparatie volledig biologisch afbreekbaar en kan verlenen. De vezels van de nieuwe technologiegebruik micron-gerangschikte zijde om een zijdematrijs, veel als staalrebar te versterken versterkt beton. Het kon de manierbeenderen verbeteren en andere weefsels worden hersteld na ongeval of ziekte.
De ontdekking wordt gemeld in de Werkzaamheden van de Nationale Academie van de Online Vroege Uitgave van Wetenschappen de week van April 4, 2012 30-mag.
In de V.S. ondergaan de geschatte 1.3 miljoen mensen de chirurgie van de beenent elk jaar, van het document nota neemt.
De Menselijke beenderen zijn hard maar vrij lichtgewicht, bekwaam om aanzienlijke druk te weerstaan terwijl het zijn voldoende elastisch om gematigde torsie te weerstaan. Binnen het harde, gemineraliseerde weefsel is een matrijs waarin de beencellen zich kunnen verspreiden en aanhangen. Het Natuurlijke been is de duidelijke keus voor enten.
Nochtans betekenen autologous enten zettend de patiënt door extra chirurgie en de levering van zelf-geschonken weefsel is, duidelijk beperkt. De enten van de Donor stellen risico's van ziekte, entverwerping en andere complicaties op lange termijn.
Een handvol alle-polymere biologisch materialen, zoals collageen, wordt momenteel gebruikt voor beenregeneratie, maar zij hebben sterkte niet. Het Opnemen van keramiek of metalen in polymeren verbetert mechanische eigenschappen maar dergelijke samenstellingen offeren vaak het optimale been remodelleren en regeneratie.
Door zijde eiwitmicrofibers op een zijde eiwitsteiger te plakken, konden bioengineers van Bosjes een volledig biologisch afbreekbare samenstelling met hoog-samenpersende sterkte ontwikkelen en verbeterden celreacties in vitro met betrekking tot beenvorming.
De studie vond dat de zijde microfiber-eiwit samengestelde matrijzen de mechanische eigenschappen van inheems been met inbegrip van matrijsstijfheid en oppervlakteruwheid nabootsten die de menselijke mesenchymal differentiatie van de stamcel verbeterden in vergelijking met de sponsen van de controlezijde. In combinatie met de inherente sterkte van de zijdevezel, verbeterde de compacte vezelversterking samenpersende eigenschappen binnen de steigers.
„Door microfibers aan de zijdesteigers toe te voegen, krijgen wij sterkere mechanische eigenschappen evenals betere beenvorming. Zowel zijn de structuur als de functie beter,“ bovengenoemd David Kaplan, Ph.D., stoel van biomedische techniek bij de Universiteit van Bosjes. „Deze benadering zou voor veel andere weefselsystemen kunnen worden gebruikt waar de controle van mechanische eigenschappen nuttig is en brede toepassingen voor regeneratieve geneeskunde.“ heeft
Andere auteurs op het document waren Biman B. Mandal, vroegere post doctorale vennoot in het Ministerie van Biomedische Techniek bij Bosjes en nu in het Ministerie van Biotechnologie, Indisch Instituut van Technologie; bezoekend biomedische techniekstudent Ariela Grinberg, die onlangs haar graad in het Ministerie van de Techniek van het Weefsel, de Therapie van de Cel en Regeneratieve Geneeskunde bij het Nationale Instituut van Rehabilitatie, Mexico voltooide; en Eun Seok Gil en Bruce Panilaitis, onderzoekvennoot en de professor van de onderzoekmedewerker respectievelijk in het Ministerie van Biomedische Techniek bij Bosjes.
De wetenschappers van Bosjes gebruikten een nieuwe benadering van de productie van zijdemicrofibers: het toepassen van alkalische hydrolyse (het gebruik van alkalichemische producten om complexe molecules in hun bouwstenen op te splitsen). Dit drukte zeer de tijd en de kosten om microfibers in een verscheidenheid van grootte te maken. Microfibers die zich van 10 tot um 20 uitstrekt werd verkregen in één minuut, die met productie van um 100 plus groottevezels wordt vergeleken na 12 minuten conventionele verwerking.
Hoewel de significante verbeteringen van samenpersende eigenschappen in de zijde samengestelde steigers werden waargenomen, waren de waarden nog beduidend lager dan dat van sterker inheems been. De onderzoekers van Bosjes stellen voor dat dergelijke steigers een waardevolle rol als tijdelijke biologisch afbreekbare steun voor inheemse te kweken en te vervangen cellen kunnen spelen.