Ученые хотят лечить сложные переломы костей с помощью заживления кости пистолетом

После изучения нескольких составов кандидатов команда нашла правильный материал. «Мы использовали биосовместимый термопластик, называемый поликапролактоном и гидроксиапатитом в качестве основных материалов», – сказал Ли. Поликапролактон был выбран, потому что это одобренный FDA материал, который разлагается в организме в течение нескольких месяцев после имплантации. Гидроксиапатит, с другой стороны, поддерживает регенерацию костей. Команда Ли экспериментировала с различными пропорциями этих двух ингредиентов и, наконец, прибила формулировку, которая проверяла все коробки: он экструдирован на относительно безвредном 60 ° Цельсия, смесь была механически обоснованной, она прилипала к кости, и со временем ухудшилась.

После того, как пули изжигающих костей были готовы, команда проверила их на кроликах. Кролики со сломанными бедрами, обработанными лечебным пистолетом Ли, восстанавливались быстрее, чем те, которые обрабатывали костное цемент, что является наиболее доступной коммерчески доступной альтернативой. Но есть еще многое, прежде чем лечебный пистолет может быть проверен на людей.

Проблемы с навыками

В то время как эксперимент на кроликах выявил новые костные ткани, образующиеся вокруг имплантатов, созданных с помощью заживляющего пистолета, их медленное деградация имплантированного материала предотвратила полное восстановление костных тканей. Другое улучшение планов Lee включает в себя добавление антибиотиков в формулировку. Имплантат, по его словам, со временем выпустит лекарства для предотвращения инфекций.

Тогда есть проблема с нагрузкой. Кролики хороши в качестве испытуемых, но они довольно легкие. «Чтобы оценить потенциал для использования этой технологии для людей, нам нужно изучить ее долгосрочную безопасность в моделях крупных животных»,-сказал Ли.

Помимо вопросов о материале, уровень навыков, необходимый для управления этим целебным пистолетом, кажется довольно высоким.

3D-принтеры на основе экструзии, которые работают более или менее похожи на очень продвинутые горячие клейкие пушки, обычно используют направляющие стержни или рельсы для точного позиционирования головки печати. Если эти стержни или рельсы деформированы, даже немного, точность ваших отпечатков, скорее всего, пострадает. Достижение сопоставимой точности с портативным устройством может быть немного сложным, даже для опытного хирурга. «Это правда, что система требует практики», – сказал Ли. «Возможно, нам потребуется интегрировать его с помощью руководящего механизма, который точно определил бы голову устройства. Это может быть наше устройство для печать костной формы следующего поколения».

Устройство, 2025. Два: 10.1016/j.device.2025.100873