Gons om gebreekte been te herbou

Genesing gebreekte bene kan makliker met 'n toestel wat beide 'n steier maak voorsiening vir die been te groei op en elektriese stimulasie om dit na vore dring kry, ingenieurs aan te meld. Hoewel klein been breek gewoonlik genees op hul eie, groot breuke met verpletter of ontbreek stukke been is meer moeilik om te herstel. A biocompatibel, los polimeer toestel kan natuurlike elektriese veld en help die liggaam se selle regenereer naboots.

Hoewel klein been breek gewoonlik genees op hul eie, groot breuke met verpletter of ontbreek stukke been is meer moeilik om te herstel. Toepassing van 'n klein elektriese veld op die blad van die verbreking van natuurlike elektriese veld naboots die liggaam se help die selle te regenereer. Maar die mediese toestelle wat dit doen, is gewoonlik lywige, staatmaak op elektriese drade of giftige batterye, vereis indringende verwydering chirurgie, en kan nie veel doen vir ernstige beserings.

Nou het 'n groep van biomediese ingenieurs van UConn n steier van nie-giftige polimeer wat ook genereer 'n beheerbare elektriese veld te groei been te moedig ontwikkel. Die steier help om die liggaam brug groot frakture. Hoewel baie wetenskaplikes is besig om die gebruik van steierwerk om beengroei stimuleer, koppel dit met elektriese stimulasie is 'n nuwe.

Die span getoon die toestel in muise met skedelfrakture.

Die elektriese spanning die steier genereer is baie klein, net 'n paar millivolts. En uniek vir hierdie tipe van toestel, die spanning gegenereer via afstand-beheerde ultraklank. Die ultraklank vibreer die polimeer steierwerk, wat dan skep 'n elektriese veld (materiaal wat elektrisiteit van vibrasie, of andersom te skep, staan ​​bekend as piëzo.) Te help genees 'n heup fraktuur, byvoorbeeld, die polimeer steier ingeplant kan word oor die gebreekte been . Later het die persoon met die gebreekte been kan die ultraklank waai muur oor hul eie bobeen hulself. Nie nodig vir batterye, en geen behoefte aan indringende verwydering chirurgie sodra die been genees.

"Die elektriese veld betrekking het op die natuurlike sein wat deur jou liggaam op die ligging besering. Ons kan dit spanning volhou, op aanvraag en omkeerbaar," vir hoe lank is nodig met behulp van ultraklank, sê UConn biomediese ingenieur Thanh Nguyen. Die piëzo polimeer Nguyen en sy kollegas gebruik om die steier bou genoem poli (L-melksuur), of PLLA. Benewens die feit dat nie-giftig en piëzo-elektriese, PLLA geleidelik los in die liggaam met verloop van tyd, verdwyn as die nuwe been groei.

"Die elektriese veld geskep deur die piëzo PLLA steier lyk been selle om die terrein van die verbreking lok en te bevorder stamselle te ontwikkel in been selle. Hierdie tegnologie kan moontlik in kombinasie met ander faktore om herlewing van ander weefsel, soos kraakbeen te fasiliteer, spiere of senuwees, "sê Ritopa Das, 'n nagraadse student in Nguyen groep en die eerste skrywer van die gepubliseerde artikel.

Tans Nguyen en sy kollegas is besig om die polimeer meer gunstig is vir beengroei maak, sodat dit genees 'n groot verbreking vinniger. Hulle is ook probeer om te verstaan ​​waarom elektriese velde te moedig beengroei at all. Been self is ietwat piëzo, genereer 'n oppervlak beheer wanneer die been is beklemtoon deur die alledaagse lewe aktiwiteite. Dat oppervlak beheer moedig meer been te groei. Maar wetenskaplikes weet nie of dit is omdat dit help selle vashou aan die oppervlak van die been, en of dit maak die selle self meer aktief.

"Sodra ons die meganisme verstaan, kan ons 'n beter manier om die materiaal en die hele benadering van weefsel stimulasie te verbeter bedink," sê Nguyen.

Hierdie werk is deur die National Institutes of Health.

bron: University of Connecticut. "Buzzing to rebuild broken bone: Biocompatible, piezoelectric polymers can help repair broken bones." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 July 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200630111502.htm>.