Neue menschliche Knochen gemacht, Seetang und Krebstiere

Algen, Krustentierschalen und ein Patient eigene Zellen können Ärzte Knochentransplantate zu verbessern.

Um Lücken im Knochen – führen kann von Unfällen oder Operationen, vor allem, wenn einige Arten von Tumoren weggeschnitten werden — Chirurgen fertigen oft ein Gerüst aus Kohlenstoff-Nanoröhren oder anderen künstlichen Materialien hergestellt. Einmal im Ort, Zellen von den umliegenden Knochen finden ihren Weg zum Schafott und reproduzieren, Bildung neuen Knochens.

Aber es gibt einen Haken, oder genauer gesagt, zwei, sagt Hockin Xu, Wissenschaftler am National Institute of Standards and Technology.

"Neue Knochen nur Form auf die Oberflächenschicht der Implantate", erklärt er. "Es gibt keine neuer Knochen in der Mitte des Implantats. Infolgedessen ist die Mitte des Implantats sehr schwach." Ein weiteres Problem: Gerüste außerhalb des Körpers errichtet und fiel dann rastet nie perfekt.

Einen besseren Weg

Xu und seine Kollegen haben jetzt eine bessere Möglichkeit, Verstöße gegen die Knochen zu überbrücken entwickelt. In diesem System Knochen wachsen Zellen von innen das Gerüst, verwandelt produzieren eine Struktur, die konsequenter fest, und das ist schließlich sich in natürlichen Knochen.

Dieses System vereint einen Zement, der aus Calcium-Phosphat, ein Mineral, das in den Knochen, zusammen mit eine kommerzielle Netz, das löst sich allmählich in den Körper gefunden. Chirurgen können entweder bilden den Zement oder direkt in den Spalt zu injizieren. Das biologisch abbaubare Netz verstärkt den Zement damit es stark genug ist, um zu überleben, bis natürlichen Knochen Verstärkung eintrifft.

Hinzufügen von Chitosan, ein Biopolymer, das aus Krustentierschalen, extrahiert wird, wird die Struktur noch stärker.

Damit das Gerüst inneren erreicht Knochenzellen ausgeschlossen sind nicht, werden Zellen rechts der Zement beigemischt. Und damit der Körper diese Zellen nicht abstößt, werden die patienteneigenen Knochenzellen hinzugefügt. Diese Zellen sind in einem Labor aus Proben, die vom Patienten gezogen kultiviert. Kultivierung genügend Zellen dauert eine Woche oder zwei.

Mischen und Einstellung

Aber den gesamten Prozeß des Mischens der Zement- und der Zeit, dass es Settingwaiting ist, dass es zu Setis beschädigen Forcan Schaden der live im Mix alle Zellen Knochen Zellen, ß verwirrend unabhängig davon, ob sie vom Patienten kommen.

"Wenn wir die Zellen mit dem Zement mischen, alle Zellen sterben", sagte Xu. Um die empfindlichen Zellen aus dem harten Zement zu trennen, machen die Wissenschaftler eine Art von einer medizinischen & M in die Knochenzellen sind das Zentrum und die Beschichtung ist ein natürliches Polymer, das aus Algen herausgedrückt wird.

"Sobald der Zement gesetzt und es sicher für die Zellen ist, die Perlen dann Weg auflösen," erklärte er.

Nicht nur die Perlen schützen die Knochenzellen, wenn sie sich auflösen lassen sie einen Millimeter "Makroporen" — relativ große Räume, die die leere Teile des Gerüstes darstellen —, die die Knochenzellen im wachsen. Wie die Zellen allmählich wachsen Xu sagte:, alle Komponenten für das Gerüst, das Mesh, Zement und Perlen, löst und durch Knochen ersetzt werden.

"Neuer Knochen sehr stark", sagte er. "So wie die makroporöse Implantat mit neuem Knochen gefüllt ist, wird es stärker im Laufe der Zeit."

Die Technologie ist noch in frühen Stadien der Entwicklung. Unter den Verfeinerungen, die Xus Team hofft, ist die Rate zu erhöhen, bei dem die Perlen auflösen, und die Perlen Größe verringern, die die Räume in der Gerüste kleiner und so würde die Strukturen stärker.

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