Спидер Силк: кључ нових композиција за поправку кости!

Истраживачи су изумео биолошки разградљив композит израђен од свилених влакана који се може користити за поправљање костију носних костију без стварања компликација попут других материјала.

Тродимензионално извођење нове врсте композита поправке костију развијеног на Универзитету Ниедерицх. Композитни материјал је израђен од свилених влакана и влакана од полилактичке киселине, и уз одржавање флексибилности, превучен је одличним биокерамичким честицама. Овај биоразградиви композит може помоћи у лечењу костију без стварања компликација као што су метални делови.

Поправљање главних носних костију као што су кости ногу може бити дуг и тежак процес.

Поправљање главних носних костију као што су кости ногу може бити дуг и тежак процес.

Да би олакшали поправке, доктори понекад постављају металну плочу за подршку кости када се лечи. Али то може бити проблем. Неки метали ињектирају јоне у околно ткиво, што узрокује упале и иритацију. Поред тога, метал је такође веома тежак. Ако је метална плоча подвргнута прекомерним оптерећењима у ногама, нове кости могу постати крхке и чешће ће се ломити.

Да би пронашли решење овог проблема, материјални научник и биомедицински инжењер професор Меи Вај обратио се паукама и мољцима за инспирацију. Веи је посебно забринут за свилене фиброин, протеин који се налази у свиленим влакнима паука и мољаца, познат по добром жилавости и затезној чврстоћи.

Медицинска заједница је одавно свесна постојања свиленог фиброина. Због своје високе чврстоће и добре биоразградљивости, то је уобичајена компонента медицинских шива и ткивног инжењеринга. Међутим, нико није покушао направити густу полимерну материју, а Веи је знао да је свиленкаста фиброин кључ ако жели да направи бољи уређај за поправку кости која носи кости.

У сарадњи са професором Дианиуном Зхангом, машинским инжењером Универзитета у Конектикату, лабораторија проф. Веи је почела испитивање свилених фиброина у различитим композитним материјалима проналазењем праве комбинације и односа различитих материјала како би се постигла најбоља снага и флексибилност. Сек. Нови састав наравно захтева високу снагу. Тврдоћа. Међутим, не мора бити превише. Ако је тврдоћа превисока, она ће инхибирати раст густих костију. Истовремено, композитни материјал мора бити флексибилан, тако да пацијент може да излечи кост и задржи свој природни домет кретања и кретања.

Након десетина тестова, Веи и Зханг су открили оно што су тражили. Нови композитни материјал састоји се од влакана влакна и влакана полилактичке киселине (биоразградивог термопласта направљеног од кукурузног скроба и шећерне трске), импрегнираног у раствору, и сваки раствор је обложен хидроксиапатитом. Фине микробне керамичке честице (минерали калцијум фосфата пронађени у зубима и костима). Обложена влакна су затим слојевита на малом челичном раму и притиснута у густу композитну шипку у врућој калупној компресији.

У недавном истраживању објављеном у "Механичком понашању биомедицинских материјала", Веи је извијестио да високоразноврсни биоразградиви композити показују високу снагу и добру флексибилност, што је иста врста биоматеријала у литератури. Највиша вредност икада забележена. Поред тога, њихова перформанса ће постати још боља.

Веи, који је такође декан факултета за инжењеринг и који се посвећује истраживању и постдипломском образовању, рекао је: "Наши резултати показују да овај нови тип композитног материјала има велику снагу и флексибилност, али мислимо да ако ми можемо учинити сваку компоненту Да бисмо постигли свој циљ, ми ћемо добити боље резултате. "

Нови композитни материјал такође има жилавост. Женама одраслих и старијих може се узети месецима да се излече. Композитни материјал који је развио Веиова лабораторија завршио је свој рад, а потом је почела да се деградира годину дана касније. Није потребно хируршко уклањање.

Придруживање Веи и Зханговом истраживачком тиму су Бриант Хеимбацх, докторант и научник материјала на Веи Лаб-у и Берил Тониали из УЦонн-а који студира материјале науке и инжењерске дипломе.

Тим је започео тестирање нових деривата композита, укључујући и оне који користе јединствени кристални облик хидроксиапатита за више састојака чврстоће, и промјену смјесе за превлаке како би имала већу тежину у костима. Максимална механичка својства