Хрящ для коленного сустава предлагают печатать на 3D-принтере
Ученые предлагают использовать гидрогель, по свойствам сходный с хрящом человека, для создания менисков на 3D-принтере.
Коленные суставы человека выдерживают фантастические нагрузки. Постоянное движение плюс большой вес, который давит на коленные суставы, часто приводят к заболеваниям. Первыми страдают мениски – хрящевые прокладки, выполняющие роль амортизатора в коленном суставе и стабилизирующие его.
Читайте также: Создан материал для 3D печати искусственных костей
В коленном суставе два мениска – наружный и внутренний. При движениях в суставе мениски сжимаются, их форма изменяется. При повреждении менисков появляется боль при ходьбе, возрастает риск развития артрита. У взрослого человека мениски не могут восстановиться, поэтому при повреждении их меняют на искусственные хирургическим путем. Проблема в том, что искусственные мениски значительно уступают натуральным по прочности и эластичности.
Ученые предлагают использовать гидрогель, по структуре и свойствам сходный с хрящом человека, для “печати” менисков на 3D-принтере. Эта технология позволяет быстро и недорого создавать хрящ, например коленный мениск, по «меркам» конкретного пациента. Внедрение технологии значительно облегчит лечение травм и заболеваний коленей.
Мениск – двуслойная структура. Внутри она плотнее, чем снаружи. Поэтому ученые использовали два типа гидрогеля – плотный и эластичный, которые при печати тесно переплетались между собой, что обеспечивало высокую прочность материала.
Читайте также: Прорыв в стоматологии: зубы, которым не страшны бактерии
Важное преимущество 3D-печати – возможность сделать хрящ, который идеально подходит конкретному пациенту. Для менисков правильная форма и размер особенно важны. Врачи могут использовать данные томографии для построения 3D-модели хряща, которая будет передана принтеру для печати.
Фото: модель коленного сустава*
* Feichen Yang , Vaibhav Tadepalli, and Benjamin J. Wiley (2017) 3D Printing of a Double Network Hydrogel with a Compression Strength and Elastic Modulus Greater than those of Cartilage // ACS Biomater. Sci. Eng., Publication Date (Web): April 3, 2017. DOI: 10.1021/acsbiomaterials.7b00094
