Implante de polietileno de altíssimo peso molecular substituiu tecido ósseo ou polímero de ferro

Olá pessoal! Temos notícias - cientistas russos testaram com sucesso implantes ósseos esponjosos com base em polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE *): 100% das amostras implantadas criaram raízes com sucesso. Pesquisadores do NUST “MISiS”, com a ajuda de colegas do Russian Cancer Center, batizados em homenagem a Blokhin e à Usina Estadual de Preparações Médicas, aprenderam a criar imitações altamente precisas da estrutura do tecido ósseo, o que possibilitou garantir a substituição completa do defeito ósseo, iniciar processos de regeneração óssea e preservar a funcionalidade dos membros. Um artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Materials Science and Engineering. Você pode se familiarizar com isso aqui .

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Não, isso não é Hamlet. Este é o gerente de projeto, Ph.D. Fedor Senates.

“No decorrer de novos experimentos, a equipe de pesquisa pôde estudar as características estruturais e mecânicas das amostras obtidas in vitro e in vivo”, comentou o trabalho de cientistas, reitor da NUST “MISiS” Alevtina Chernikova . - Graças à estreita cooperação de nossa universidade, o principal centro oncológico da Rússia e a fábrica estatal de medicamentos, a pesquisa fundamental inovadora de cientistas da NUST "MISiS" recebeu desenvolvimento prático. Em particular, os resultados de experiências in vivo tornaram possível determinar o grau de porosidade da camada interna e os tamanhos dos poros nos quais ocorre uma forte fixação no defeito ósseo através do crescimento do tecido conjuntivo no implante ".

A substituição parcial dos ossos destruídos devido a câncer, lesões ou cirurgia continua sendo um importante problema médico. Somente na Rússia, mais de 70 mil operações são realizadas anualmente para restaurar a integridade do tecido ósseo danificado. No mundo de tais operações são centenas de milhares.

O tecido ósseo tem uma capacidade natural de se regenerar, mas no caso de grandes defeitos, pode não ser suficiente para restaurar completamente o osso. Portanto, hoje em dia, vários tipos de implantes são usados ​​para reparar o tecido ósseo danificado. Os materiais usados ​​para criar implantes ósseos devem ter várias propriedades específicas: ser biocompatível com o corpo humano ou animal, possuir altas propriedades mecânicas, garantir a substituição completa do defeito ósseo e iniciar processos de regeneração do tecido ósseo.

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Aparência de implantes de polietileno de ultra-alto peso molecular: totalmente poroso e híbrido (camada contínua externa, interna - porosa).

O polietileno de ultra-alto peso molecular é bem adequado aos critérios descritos. Por exemplo, se falamos de propriedades mecânicas, em termos de resistência / peso morto, os produtos UHMWPE são superiores ao aço. Portanto, era potencialmente muito adequado para a fabricação de implantes porosos, cuja estrutura imitaria com mais precisão o tecido ósseo esponjoso poroso. No entanto, o peso molecular extremamente alto do polímero não permite o uso de métodos tradicionais para criar uma estrutura porosa (geralmente eles são criados por formação de espuma).

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Representação esquemática de um osso no qual um implante de UHMWPE de duas camadas é inserido (sua foto é natural), na qual a camada externa é contínua e a interna é porosa. A microestrutura da camada porosa (microscopia eletrônica de varredura) e a microestrutura óssea esponjosa (microscopia eletrônica de varredura do osso do cão) são mostradas. Pode-se ver que a estrutura é idêntica.

O problema foi resolvido aplicando métodos de mistura em fase sólida, prensagem térmica e lavagem em água subcrítica. De uma maneira tão complicada, uma equipe de cientistas russos pela primeira vez no mundo resolveu o problema de simular a estrutura complexa do tecido ósseo esponjoso, criando andaimes UHMWPE multicamadas ** com uma camada interna externa e porosa contínua.

"Nosso andaime consiste em duas camadas, firmemente conectadas uma à outra", diz o chefe do trabalho, pesquisador do Centro de Pesquisa de Materiais Compósitos do Ph.D. NUST "MISiS". Fedor Senates . - A primeira camada é contínua, simula um osso cortical para fornecer resistência mecânica. A camada interna possui poros de um determinado tamanho, para que possa ser colonizada pelas células do receptor, a fim de acelerar a fusão com os tecidos circundantes e garantir uma fixação firme do implante na zona de defeito ".

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Fedor Senatov com sua equipe

Segundo os pesquisadores, as características listadas dos andaimes obtidos com base no UHMWPE abrem grandes perspectivas para a criação de bioimplantes na medicina reconstrutiva, que os cientistas provaram em uma nova série de experimentos.

Andaimes UHMWPE porosos multicamadas para substituição de defeitos ósseos
** andaime * (andaime) - um termo da engenharia de tecidos (a tecnologia de andaimes é usada para regenerar o tecido ósseo).

Source: https://habr.com/ru/post/pt402651/


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