Brzęczenie odbudować złamane kości

Mimo przerwy drobne kości zazwyczaj leczyć na własną rękę, dużych złamań z rozbitych lub brakujących fragmentów kości są trudniejsze do naprawy. Stosując niewielką pola elektrycznego w miejscu złamania do naturalnego pola elektrycznego naśladować organizmu pomaga zregenerować komórki. Ale urządzenia medyczne, które to zrobić są zwykle nieporęczne, polegać na przewodach elektrycznych lub toksycznych akumulatorów wymaga inwazyjnego zabiegu usuwania i nie mogą zrobić wiele dla poważnych urazów.

Obecnie grupa biomedycznych inżynierów UConn opracowali rusztowania nietoksycznego polimeru, który generuje również sterowany pola elektrycznego na zwiększenie wzrostu kości. Rusztowanie pomaga mostka ciało dużych pęknięć. Chociaż wielu naukowców badają użycie rusztowań, aby stymulować wzrost kości, łącząc go z elektrostymulacji jest nowy.

Zespół zademonstrował urządzenie na myszach ze złamaniami czaszki.

Napięcie elektryczne rusztowanie generuje jest bardzo mała, zaledwie kilka miliwoltów. I specjalnie dla tego typu urządzenia, napięcie jest generowane poprzez zdalnie sterowanym ultradźwięków. Ultradźwięki wibruje rusztowań z polimeru, który następnie tworzy się pole elektryczne (substancje, które tworzą energii z wibracji, lub odwrotnie, są nazywane piezoelektryczny). Aby pomóc leczyć udo pękanie, na przykład, szkielet polimerowy może być wszczepiane przez złamanie kości , Później osoba ze złamaną kością może machać USG różdżka nad własnym udzie siebie. Nie potrzeba baterii, i nie ma potrzeby usuwania inwazyjnej chirurgii, gdy kość jest uzdrowiony.

„Pole elektryczne odnosi się do naturalnego sygnału generowanego przez organizm w miejscu urazu. Możemy doznać że napięcie na żądanie i odwracalny”, jednak za długo jest potrzebna przy użyciu ultradźwięków, mówi UConn inżynier biomedyczny Thanh Nguyen. Piezoelektryczny polimer Nguyen i jego współpracownicy używać do budowy rusztowań nazywany jest poli (kwas L-mlekowy), albo PLLA. Oprócz tego, że jest nietoksyczny i piezoelektryczny PLLA stopniowo rozpuszcza się w organizmie, w czasie, gdy zanika nowej tkanki kostnej.

„Pole elektryczne wytworzone przez piezoelektryczny PLLA szkieletu wydaje przyciągnięcia komórek kości do miejsca złamania i wspierania macierzystych komórek rozwijać się w komórkach kości. W niniejszej technologii można ewentualnie w połączeniu z innymi czynnikami, do ułatwienia regeneracji innych tkanek, takich jak chrząstki mięśni lub nerwów „, mówi Ritopa Das, doktorant w grupie Nguyen i pierwszy autor opublikowanej papieru.

Obecnie Nguyen i jego koledzy pracują, aby polimer bardziej korzystne dla wzrostu kości, tak że szybciej leczy duże pęknięcie. Są one również próbuje zrozumieć, dlaczego pola elektryczne stymulować wzrost kości w ogóle. sama kość jest nieco piezoelektryczny, generowanie ładunek powierzchniowy, gdy kość jest podkreślił codziennych czynności życiowych. Że ładunek powierzchniowy zachęca więcej kości rośnie. Ale naukowcy nie wiem, czy to dlatego, że pomaga komórki przyklejają się do powierzchni kości, czy to sprawia, że ​​same komórki bardziej aktywne.

„Kiedy zrozumiemy mechanizm, możemy wymyślić lepszy sposób na poprawę materiału i cały podejścia stymulacji tkanki,” Nguyen mówi.

Ta praca została wsparta przez National Institutes of Health.