Hedvábí pavouka: Klíč k nové kostní opravy kompozitů!

Vědci vynalezli biologicky složené z hedvábných vláken, které lze použít k opravě zlomené zatížení kosti bez komplikací stejně jako jiné materiály.

Trojrozměrné vykreslování nový druh kostí opravy složené vyvinutý Niederich univerzity. Kompozitní materiál je vyroben z hedvábného vlákna a polylactic acid vlákna, a při zachování flexibility, je potažen vynikající Biokeramická částice. Tento biologicky složené mohou pomoci uzdravit kosti bez komplikací jako kovové díly.

Oprava hlavní nosné kosti, jako jsou kosti nohou může být dlouhý a obtížný proces.

Oprava hlavní nosné kosti, jako jsou kosti nohou může být dlouhý a obtížný proces.

Chcete-li usnadnit opravy, lékaři někdy instalují kovovou desku k podpoře kostí, když se hojí. Ale to může být problém. Některé kovy se vstříkne iontů do okolní tkáně, která způsobuje zánět a podráždění. Kromě toho kov je také velmi těžké. Pokud je kovová deska je vystaven nadměrné zatížení nohou, nové kosti může být křehčí a náchylnější k lomu.

S cílem najít řešení tohoto problému, materiálové vědce a biomedicínský inženýr profesor Mei Wei obrátily na pavouky a můry pro inspiraci. Wei je zvláště znepokojen hedvábné fibroin, bílkovina nalézt v hedvábných vláken pavouci a můry, známý pro jeho dobrou tuhost a pevnost.

Lékařská komunita už dlouho o existenci hedvábných fibroin. Díky své vysoké pevnosti a dobré biologické rozložitelnosti je to obyčejná součást lékařského stehy a tkáňové inženýrství. Však nikdo se snažil prosadit hustého polymerové hmoty a Wei věděl, že hedvábí fibroin klíč kdyby chtěla udělat lepší zařízení opravit zlomenou zatížení kosti.

Ve spolupráci s Prof. Dianyun Zhang, strojní inženýr na University of Connecticut, laboratoř Prof. Wei začalo testování hedvábné fibroin v různých kompozitních materiálů najít správnou kombinaci a poměr různých materiálů k dosažení Nejlepší sílu a pružnost. Sex. Nové složení samozřejmě potřebuje vysokou pevností. Tvrdost. Však nemusí být příliš vysoká. Jestliže tvrdost je příliš vysoká, že inhibuje růst husté kosti. Ve stejnou dobu kompozitní materiál musí být flexibilní, aby se pacient může uzdravit kosti při zachování jeho přirozeného pohybu a pohybu.

Po desítky testů Wei a Zhang objevili, co hledali. Nový kompozitní materiál sestává z nekonečných vláken a polylactic acid vlákna (biologicky termoplast vyrobené z kukuřičného škrobu a cukrové třtiny), impregnované v řešení a každé řešení je potažen hydroxyapatitu. Mikrobiální, keramické, jemné částice (fosforečnan vápenatý minerálů obsažených v zubů a kostí). Potažený vláken byly pak vrstvené na malý ocelový rám a vtlačen do husté kompozitních táhel v horké kompresi plíseň.

V nedávné studii publikované v "Mechanické chování z biomedicínské materiály" Wei oznámil, že vysoce výkonné biologicky kompozity vykazují vysokou pevnost a dobrou pružnost, což je stejný druh biomateriálů v literatuře. Nejvyšší hodnota někdy nahrávala. Kromě toho jejich výkonnost bude ještě lepší.

Wei, který je také spolupracovník děkan školy inženýrství a věnuje se výzkumu a postgraduální vzdělávání, řekl: "naše výsledky ukazují, že tento nový druh materiálu má velmi vysokou pevnost a pružnost, ale myslíme si, že pokud bychom mohli Každá komponenta k dosažení našeho cíle, budeme mít lepší výsledky. "

Nový kompozitní materiál má také houževnatostí. Stehenními dospělých a starších osob může trvat měsíce léčit. Kompozitní materiál vyvinutý společností Wei laboratoří dokončil svou práci a pak se začal rozkládat o rok později. Nepožaduje žádné chirurgické odstranění.

Wei a Zhangovy výzkumného týmu jsou Bryant Heimbach, doktorand a materiály vědecký pracovník laboratoře Wei a Beril Tonyali od UConn, který je studium materiálových věd a inženýrství stupňů.

Tým zahájil testování nové deriváty kompozitních materiálů, včetně těch, které slouží monokrystalů formě hydroxyapatitu pro více síly sloučeniny a změnu na izolační směs bude mít větší váhu v kostech maximalizováno mechanické vlastnosti