انقلاب علمی در پیوند استخوان

انقلاب علمی در پیوند استخوان

تیمی از محققان پوشش جدیدی برای پیوند استخوان ساخته اند که از بال های سنجاقک، سیکادا یا سیکادا الهام گرفته شده است.

بر اساس آنچه وب سایت نیو اطلس به نقل از مجله Science منتشر کرده است، ویژگی پوشش جدید این است که باکتری های مضر را از بین می برد و می تواند در مورد شکست قریب الوقوع پیوند هشدار دهد.

شبیه سازی طبیعت

Biomimicry، یعنی تولید اقلام ساخته شده توسط انسان بر اساس مشاهدات در دنیای طبیعی، برای سال ها محرک قدرتمند نوآوری در جامعه پزشکی بوده است.

ماده ای که می تواند منجر به پیوند استخوان بهتر شود، قبلاً با الهام از انواع مختلف منافذ موجود در چوب و شاخ حیوانات ایجاد شده است.

همچنین یک حسگر الهام گرفته از کاکتوس وجود دارد که می‌تواند عرق را برای تجزیه و تحلیل جمع‌آوری کند و پوششی برای عملیات مغزی بر اساس برگ‌های گیاه پارچ گوشتخوار دارد.

با بازگشت دوباره به تقلید از طبیعت، محققان دانشگاه ایلینویز در حال مطالعه بال‌های مقاوم در برابر باکتری‌های سنجاقک و سیکادا بوده‌اند تا ماده جدیدی ایجاد کنند که می‌تواند به حل مشکلات عفونت باکتریایی که اغلب در ایمپلنت‌های ارتوپدی رخ می‌دهد کمک کند.

ماده شیمیایی فعال

به گفته محقق ارشد این مطالعه، پروفسور علوم و مهندسی مواد دانشگاه ایلینویز، چنگ کائو، هیچ روش مناسبی برای مقابله با عفونت هایی که تا 10 درصد از بیماران ایمپلنت استخوان و مفصل را تحت تاثیر قرار می دهند، وجود ندارد.

پروفسور کائو گفت که تلاش‌های کنونی برای استفاده از یون‌های فلزات سنگین برای مبارزه با باکتری‌ها نیز می‌تواند باعث آسیب به بافت‌های مجاور شود و ایمپلنت‌های پوشش‌داده‌شده با آنتی‌بیوتیک در نهایت با تمام شدن مواد شیمیایی از بین می‌روند.

آنها همچنین در برابر باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک، که یک مشکل رو به رشد در دنیای پزشکی است، موثر نیستند.

رویکرد مکانیکی

بنابراین کائو و تیم تحقیقاتی‌اش یک پوشش فویلی برای ایمپلنت‌های پزشکی ایجاد کردند که در یک طرف از نانوپرتوهایی مانند آن‌هایی که روی بال‌های حشرات یافت می‌شود تشکیل شده بود که سلول‌های باکتریایی را در تماس با آنها از بین می‌برد.

پروفسور جی لاو، استاد زیست شناسی پاتولوژی و یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: «استفاده از یک رویکرد مکانیکی برای از بین بردن باکتری ها امکان دور زدن بسیاری از مشکلات روش های شیمیایی را فراهم می کند، در حالی که همچنان انعطاف پذیری لازم برای اعمال پوشش روی سطوح کشت داده شده را فراهم می کند. مطالعه.

دو در یک

محققان نه تنها یک مشکل را با ایمپلنت های استخوان حل کردند، بلکه متوجه شدند که پوشش آنها می تواند مشکل دیگری را نیز حل کند: تشخیص زودهنگام شکست ایمپلنت.

کائو توضیح داد که این مشکل حدود 10 درصد از بیمارانی را که پیوند دریافت می کنند نیز تحت تاثیر قرار می دهد.

محققان میکروسنسورهای انعطاف پذیری را در طرف دیگر پوشش نصب کردند که قادر به اندازه گیری استرس مکانیکی روی ایمپلنت هایی هستند که پوشش روی آن اعمال شده است. محققان می گویند این به پزشکان اجازه می دهد تا نحوه بهبودی بدن اطراف ایمپلنت را ببینند و اگر فشار روی مفصل مصنوعی بیش از حد زیاد باشد، می توانند هشدار ارسال کنند. محققان در حال حاضر روی یک راه حل بی سیم کار می کنند تا یک منبع انرژی خارجی برای پوشش فراهم کنند.

پیش بینی طالع بینی مگوی فرح برای سال 2023