科学者は頭蓋骨の再建に3Dプリントされた超弾性骨を使用する

科学者は頭蓋骨の再建に3Dプリントされた超弾性骨を使用する
出典: 中国3Dプリンティングネットワーク

ノースウェスタン大学とイリノイ大学シカゴ校(UIC)の研究者らは、3Dプリントされた超弾性骨を使用してラットの頭蓋骨欠損を再建した。実験結果は、頭蓋顔面骨移植のための費用対効果の高い解決策を開発できることを示しています。さらなる実験が必要ではあるものの、研究者らは「我々の研究は、この新しい戦略が組織工学、特に骨再生に応用できる可能性を浮き彫りにしている」と述べている。


3D プリントされた超弾性骨の足場。画像はUIC/ノースウェスタン大学より。
骨再生のための 3D プリント<br /> 超弾性骨は、ハイドロキシアパタイト(骨の主なミネラル)とポリグリコール酸を使用して作られます。名前が示すように、この混合物は材料に高い弾力性と生体適合性を与え、天然の骨の優れた代替品となる可能性があります。

特に頭蓋顔面再建において、ノースウェスタン大学/UIC チームは、3D プリントされた超弾性インプラントが提供する延性とカスタマイズによって、不規則な欠損が改善される可能性があることを認識しました。最近の研究では、研究チームはこの材料を使用して、天然の骨の構造を模倣した複雑な格子を持つ合成足場を作成した。

その後、これらの足場はラットの 8 mm の頭蓋骨欠損部に移植され、骨の再生能力が研究されました。


数週間かけて頭蓋骨の中に 3D プリントされた超弾性骨の足場を組み込みます。画像はUIC/ノースウェスタン大学より。
結果は、3Dプリントされた超弾性骨足場が数週間にわたってげっ歯類の頭蓋骨の組織再生を促進することを示している。

プラスチック製の骨代替品<br /> 顕微鏡検査の結果、3D プリントされた超弾性骨スキャフォールドは、8 週間後には 74% の有効性を示し、12 週間後には 65% の有効性を示すことが判明しました。この間、インプラントは徐々に繊維組織に囲まれ、その後新しい骨細胞に囲まれ、最終的に新しい骨に成長します。全体的に、3D プリントされたインプラントは、標準的な骨移植よりも 10 パーセント多くの骨量を生み出しました。研究チームは、3Dプリントされた代替品は人間の頭蓋骨欠損の治療に臨床応用できる可能性があると結論付けた。超弾性骨スキャフォールドは、手術中に圧入して形に切断できるほどの延性を備えています。

インプラント、外科、生物学、臨床

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