Исцеление сломанных костей может вам проще с устройством, которое предоставляет как ремонтина для косточки растут на и электрическую стимуляцию, чтобы подтолкнуть ее вперед, инженеры Коннектикута сообщили 27 июня в журнале Nano энергии.
Хотя мелких переломов костей, как правило, заживают самостоятельно, больших переломах с разрушенной или недостающие кусочки кости более трудно исправить. Применяя крошечные электрические поля к месту разрушения, чтобы имитировать естественные электрические поля организма помогает клеткам регенерироваться. Но медицинские устройства, которые делают это, как правило, громоздкие, полагаются на электрические провода или токсичных батареек, требуют инвазивной хирургии для удаления, и не может сделать многое для серьезных травм.
Группа биомедицинских инженеров из Коннектикута разработали эшафот из нетоксичного полимера, что также создает управляемого электрического поля для стимулирования роста костей. Эшафот помогает организму мост большие переломы. Хотя многие ученые исследуют использование лесов для стимулирования роста костной ткани, соединяя его с электростимуляция-новое.
Команды продемонстрировали устройства на мышах с переломами черепа.
Электрического напряжения на эшафот генерирует очень небольшой, всего несколько милливольт. И специально для этого типа устройства, напряжение создается с помощью дистанционно управляемых ультразвуком. Ультразвук вибрирует монтаж полимера, который затем создает электрическое поле (материалы, которые создают электричество из вибрации, или наоборот, называются пьезоэлектрическими.) Чтобы помочь залечить перелом бедра, например, полимерного каркаса могут быть имплантированы через сломанной кости. Позже, человек с поломанной кости может волны ультразвук за собственные сами бедра. Нет необходимости батареи, и нет необходимости в инвазивной хирургии для удаления после того, как кость зажила.
«Электрическое поле относится к естественным сигнал вашего тела на месте травмы. Мы можем выдержать такое напряжение, на спрос и обратимой,» в течение какого срока необходимо с помощью УЗИ, говорит Коннектикута биомедицинский инженер Тхань Нгуен. Пьезоэлектрического полимера Нгуен и его коллеги используют для построения эшафот называется поли(L-молочной кислоты), или рабочего. Кроме того, чтобы быть нетоксичным и пьезоэлектрические, рабочего постепенно растворяется в организме с течением времени, исчезают, как новая кость растет.
«Электрического поля, создаваемого пьезоэлектрическим рабочего эшафот, кажется, чтобы привлечь клетки костной ткани в месте перелома и стимулировать стволовые клетки превращаться в клетки костной ткани. Эта технология может применяться в сочетании с другими факторами, способствовать регенерации других тканей, таких как хрящи, мышцы или нервы», — говорит Ritopa Дас, аспирант Нгуен группы и первый автор публикации.
В настоящее время Нгуен и его коллеги работают, чтобы сделать полимер более благоприятным для роста костей, так что она лечит большой перелом быстрее. Они также пытаются понять, почему электрические поля стимулируют рост кости. Сама кость несколько пьезоэлектрический, генерации поверхностного заряда, когда кость подчеркивает повседневной деятельности жизни. Что поверхностный заряд стимулирует рост кости. Но ученые не знают, является ли это потому, что он помогает клеткам прилипать к поверхности кости, или же это делает сами клетки более активными.
«Когда мы поймем этот механизм, мы можем придумать лучшего способа, чтобы улучшить материал и весь подход стимуляции тканей», — говорит Нгуен.
Эта работа была поддержана Национальными институтами здоровья.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!