Керамические имплантаты, покрытые химическим веществом, способствовали разрастанию костной ткани в области дефекта, а сам имплант постепенно растворился.
Хирурги и ученые из университета NYU показали, что имплантированные структуры были естественным образом поглощены организмом тестируемых животных, поскольку новая костная ткань постепенно заменяла имплант. Исследовательская группа опубликовала результаты своего исследования в журнале «Тканевая инженерия и Регенеративная медицина «
Имплантаты, которые необходимо было установить вместо костного дефекта, были созданы с использованием трехмерной роботизированной печати. Сначала проводилась печать 2D-слоев, они укладывались в трехмерный объект, который затем после нагревания придавал ему окончательную керамическую форму. Эта технология 3D печати в последнее время применяется в медицине для печати кожи, ушей и клапанов сердца.
«Наша 3D- структура представляет собой самый лучший имплантат из-за его способности восстанавливать настоящую кость», - говорит биоинженер Пауло Коэльо, DDS, PhD. «Наши последние результаты исследования приближают нас к возможности создания имплантов для восстановления врожденных дефектов костей у детей или людей с поврежденными конечностями «.
Ученые считают, что их новый керамический имплант более похож по составу и форме на настоящую костную ткань, чем другие импланты, в которые для гибкости добавляли пластиковые эластификаторы.
Важной особенностью созданных керамических устройств является то, что они были сконструированы из молекул бета-трикальцийфосфата - эти же химические вещества содержатся и в костной ткани, что позволяет организму растворять импланты.
Созданные в NYU импланты имели одну особенность – они были покрыты дипиридамолом, антиагрегантом обладающим свойством ускорять образование костной ткани. Кроме того, дипиридамол стимулирует формирование новых сосудов за счет привлечения и активации костных стволовых клеток что ,в свою очередь, придает вновь образованной костной ткани гибкость . Как утверждают исследователи, эти мягкие ткани придают костному каркасу , выращенную имплантом , такую ??же гибкость, как и натуральная кость.
Доктор Брюс Н. Кронштейн, NYU считает, что ключевую роль играет именно дипиридамол, который известен уже более 50 лет и используется как безопасное разжижающее кровь средство. И так как высвобождение дипиридамола с поверхности импланта происходит постепенно, по мере резорбции импланта ,то значительно снижается риск побочных действий этого препарата .
В проведенных экспериментах на животных исследователи использовали импланты для восстановления небольших дефектов созданных хирургически - создания отверстий и удаления кусочков кости.
Ученые обнаружили, что через 6 месяцев после имплантации организм животных резорбировал почти 77 % импланта. Они также отметили ,что, по мере растворения имплантов , костная ткань заменяет опорные решетчатые структуры импланта . На некоторых КТ-снимках имплантатов было отмечено отсутствие следов трехмерного материала бета-трикальцийфосфата ,составлявшего основу импланта.
Дальнейшие исследования показали, что выросшая кость имеет прочность эквивалентную здоровой неповрежденной кости.
Исследователи планируют продолжить эксперименты на более крупных животных и только потом проводить клинические испытания на людях.
