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os implantes 3D-printed parecem guiar a rebrota de osso faltante em animais de laboratório

Os implantes quimicamente revestidos, cerâmicos guiaram com sucesso a rebrota de osso faltante em animais de laboratório quando “firmemente se dissolvendo,” os pesquisadores relatam.

Os cirurgiões e os cientistas na Faculdade de Medicina de NYU e na faculdade de NYU de odontologia dizem que seus andaimes implantados estiveram absorvidos naturalmente pelos corpos de animais de teste enquanto o osso novo substituiu gradualmente os dispositivos. A equipa de investigação descreve seu progresso em uma série de relatórios, o mais atrasado de que aparece no jornal da engenharia do tecido e da medicina regenerativa o 25 de julho em linha.

Modelado depois que as partes do osso elas são significadas ajudar a substituir, os implantes foram montados no local usando 3D a impressão robótico, uma tecnologia que usasse uma cabeça de cópia do fino-ponto para eliminar a gel-como o material da tinta. O material é imprimido em uma plataforma, e a impressora repete o processo até 2D camadas empilha acima em um objeto 3D, que superheated então em seu formulário cerâmico final. Disponível para mais do que uma década, a tecnologia tem sido aplicada somente recentemente na medicina para imprimir para fora as orelhas da substituição, a pele, e as válvulas de coração.

“Nosso andaime 3D representa o melhor implante durante o processo de desenvolvimento devido a sua capacidade para regenerar o osso real,” diz o investigador superior do estudo e o coordenador biomedicável Paulo Coelho, DDS, PhD. “Nossos resultados mais atrasados do estudo movem nos mais perto dos ensaios clínicos e implantes potenciais do osso para as crianças que vivem com as deformações do crânio desde o nascimento, assim como para os veteranos que procuram reparar os membros danificados,” adiciona Coelho, que é o Dr. Leonard I. Linkow professor na odontologia de NYU e um professor no departamento de Hansjörg Wyss da cirurgia plástica na saúde de NYU Langone.

Os cientistas dizem que sua cerâmica nova se assemelha mais pròxima à forma e à composição reais do osso do que outros implantes experimentais do osso em que os elasticizers plásticos são adicionados para fazer o cabo flexível do implante. Embora a capacidade para dobrar ofertas algumas vantagens, o plástico não tenha a mesma capacidade cura que o andaime de NYU.

Uma característica importante dos dispositivos cerâmicos é que estão feitos do beta fosfato tricalcium, um composto dos mesmos produtos químicos encontrados no osso natural que faz os implantes resorbable.

Um dos segredos ao crescimento rápido do osso nativo com os dispositivos de NYU é um revestimento do dipyridamole, um diluidor do sangue mostrado em outras experiências para acelerar a formação do osso por mais de 50 por cento. O produto químico igualmente atrai as células estaminais do osso, que spur a formação de vasos sanguíneos e de medula de nutrição dentro do osso recentemente crescido. Estes tecidos macios, os pesquisadores dizem, emprestam a seu osso andaime-crescido a mesma flexibilidade que o osso natural.

O “Dipyridamole provou ser chave ao sucesso do implante,” diz o co-investigador Bruce N. Cronstein do estudo, DM, professor do Dr. Paul R. Esserman de medicina na Faculdade de Medicina de NYU, que aperfeiçoou o uso da droga durante o teste do dispositivo. Usado para mais do que um meio-século para impedir coágulos de sangue e para tratar o curso, o dipyridamole tem um registro de longa data da segurança, diz Cronstein, que igualmente serve como o director do instituto clínico e Translational da ciência, e chefe da divisão da medicina Translational na saúde de NYU Langone. “E porque o implante resorbed gradualmente, a droga é liberada um pequeno em um momento e localmente no osso, não no corpo inteiro, minimizando desse modo riscos de crescimento anormal do osso, sangramento, ou outros efeitos secundários.”

Nas experiências as mais atrasadas, os pesquisadores usaram os andaimes do teste para reparar os furos pequenos feitos cirùrgica nos crânios dos ratos e de partes faltantes do osso enquanto 1,2 centímetros nos membros e nas maxilas do coelho.

Os cientistas encontraram que aquele na média 77 por cento de cada andaime resorbed pelo corpo do mamífero seis meses após a implantação. Igualmente encontraram que o osso novo cresce no estrutura-como apoios estruturais do andaime, que se dissolve então. As varreduras de algum CT dos locais do implante não mostraram quase nenhum traço de beta fosfato tricalcium, o material 3D-printed de que os implantes originais foram feitos.

Os testes subseqüentes do peso-rolamento mostraram que o osso novo era da força equivalente como o osso original, não danificado.

Os investigador dizem que seus estudos seguintes testarão os andaimes, para que têm uma patente pendente, em animais maiores. Advertem que os ensaios clínicos são ainda diversos anos ausentes.