Implan polietilen dengan berat molekul sangat tinggi menggantikan jaringan tulang atau Polimer Besi

Halo semuanya! Kami memiliki berita - para ilmuwan Rusia telah berhasil menguji implan tulang cancellous berdasarkan pada polietilen dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE *): 100% dari sampel yang ditanamkan telah berhasil berakar. Para peneliti dari NUST "MISiS" dengan bantuan rekan-rekan dari Pusat Kanker Rusia yang diberi nama Blokhin dan Pabrik Persiapan Medis Negara belajar untuk membuat imitasi yang sangat akurat dari struktur jaringan tulang, yang memungkinkan untuk memastikan penggantian lengkap dari kerusakan tulang, memulai proses regenerasi tulang dan menjaga fungsi anggota badan. Sebuah artikel dengan hasil penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Material Science and Engineering. Anda dapat membiasakan diri dengan itu di sini .



Tidak, ini bukan Hamlet. Ini adalah manajer proyek, Ph.D. Senat Fedor.

"Dalam perjalanan percobaan baru, kelompok penelitian mampu mempelajari karakteristik struktural dan mekanik dari sampel yang diperoleh baik secara in vitro dan in vivo," komentar karya para ilmuwan, Rektor NUST "MISiS" Alevtina Chernikova . - Terima kasih atas kerja sama erat dari universitas kami, pusat onkologis terkemuka Rusia dan State Plant of Medicines, terobosan penelitian fundamental para ilmuwan NUST "MISiS" menerima pengembangan praktis. Secara khusus, hasil percobaan in vivo memungkinkan untuk menentukan tingkat porositas lapisan dalam dan ukuran pori di mana fiksasi yang kuat pada kerusakan tulang terjadi dengan menumbuhkan jaringan ikat ke dalam implan. "

Penggantian sebagian tulang yang hancur karena kanker, cedera atau operasi tetap merupakan masalah medis yang penting. Di Rusia saja, lebih dari 70 ribu operasi dilakukan setiap tahun untuk mengembalikan integritas jaringan tulang yang rusak. Di dunia operasi semacam itu, ratusan ribu dilakukan.

Jaringan tulang memiliki kemampuan alami untuk beregenerasi, tetapi dalam kasus cacat besar, mungkin tidak cukup untuk mengembalikan tulang sepenuhnya. Karena itu, saat ini, berbagai jenis implan digunakan untuk memperbaiki jaringan tulang yang rusak. Bahan yang digunakan untuk membuat implan tulang harus memiliki sejumlah sifat khusus: biokompatibel dengan tubuh manusia atau hewan, memiliki sifat mekanis yang tinggi, memastikan penggantian lengkap kerusakan tulang dan memulai proses regenerasi jaringan tulang.


Penampilan implan terbuat dari polietilen dengan berat molekul sangat tinggi: berpori penuh dan hibrida (lapisan kontinu eksternal, internal - berpori).

Polietilen dengan berat molekul sangat tinggi sangat sesuai dengan kriteria yang diuraikan. Misalnya, jika kita berbicara tentang sifat mekanik, maka dalam hal kekuatan / berat mati, produk UHMWPE lebih unggul dari baja. Oleh karena itu, itu berpotensi sangat cocok untuk pembuatan implan berpori, struktur yang paling akurat akan meniru jaringan tulang berpori berpori. Namun, berat molekul yang sangat tinggi dari polimer tidak memungkinkan penggunaan metode tradisional untuk membuat struktur berpori (biasanya mereka dibuat dengan berbusa).


Representasi skematis dari tulang ke mana implan UHMWPE dua lapisan dimasukkan (fotonya alami), di mana lapisan luar kontinu dan yang dalam berpori. Struktur mikro lapisan berpori (pemindaian mikroskop elektron) dan struktur mikro tulang cancellous (pemindaian mikroskop elektron dari tulang anjing) ditunjukkan. Dapat dilihat bahwa strukturnya identik.

Masalahnya diselesaikan dengan menerapkan metode pencampuran fase padat, penekan termal dan pencucian dalam air subkritis. Sedemikian rumitnya, sebuah tim ilmuwan Rusia untuk pertama kalinya di dunia memecahkan masalah mensimulasikan struktur kompleks jaringan tulang sepon dengan membuat perancah UHMWPE multilayer ** dengan lapisan dalam luar dan keropos yang terus menerus.

"Perancah kami terdiri dari dua lapisan, saling terhubung satu sama lain," kata kepala pekerjaan, peneliti di Pusat Penelitian Bahan Komposit NUST "MISiS", Ph.D. Senat Fedor . - Lapisan pertama kontinu, mensimulasikan tulang kortikal untuk memberikan kekuatan mekanik. Lapisan bagian dalam memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu, sehingga dapat dijajah oleh sel-sel penerima untuk mempercepat fusi dengan jaringan di sekitarnya dan untuk memastikan fiksasi implan pada zona cacat. "



Fedor Senatov dengan timnya

Menurut para peneliti, fitur terdaftar dari perancah yang diperoleh berdasarkan UHMWPE membuka prospek besar untuk pembuatan bioimplant dalam kedokteran rekonstruktif, yang telah dibuktikan oleh para ilmuwan dalam serangkaian percobaan baru.

* Multilayer berpori perancah UHMWPE untuk penggantian cacat tulang
** scaffold * (scaffold) - istilah dari teknik jaringan (teknologi scaffold digunakan untuk meregenerasi jaringan tulang).