Spider Silk: ключът към новите композити за възстановяване на кости!

Изследователите са измислили биоразградим композит, изработен от копринени влакна, които могат да се използват за ремонт на фрактурирани носещи кости, без да предизвикват усложнения като други материали.

Триизмерно представяне на нов тип състав за ремонт на кости, разработен от университета Niederich. Композитният материал е изработен от копринени влакна и влакна от полимлечна киселина и същевременно поддържа гъвкавост, е покрит с отлични биокерамични частици. Тази биоразградима композиция може да помогне за излекуване на костта без да създава усложнения като метални части.

Ремонтът на основните носещи кости кости, като например костите на краката, може да бъде дълъг и труден процес.

Ремонтът на основните носещи кости кости, като например костите на краката, може да бъде дълъг и труден процес.

За да улеснят ремонтите, лекарите понякога инсталират метална пластина, за да поддържат костта, когато лекува. Но това може да е проблем. Някои метали инжектират йони в заобикалящата ги тъкан, което предизвиква възпаление и дразнене. В допълнение, металът също е много труден. Ако металната пластина е подложена на прекомерно натоварване в краката, новите кости може да станат по-крехки и по-вероятно да се счупят.

За да намери решение на този проблем, ученият по материали и биомедицинският инженер професор Мей Уей се обърна към паяци и молци за вдъхновение. Уей е особено загрижена за копринен фиброин, протеин, открит в копринените влакна на паяци и молци, известни със своята добра якост и якост на опън.

Медицинската общност отдавна знае за съществуването на копринен фиброин. Поради голямата си якост и добра биоразградимост, той е общ компонент на медицинските конци и тъканно инженерство. Въпреки това, никой не се опита да го превърне в гъст полимерен материал и Wei знаеше, че коприненият фиброин е ключът, ако иска да направи по-добро устройство за ремонт на фрактурирани носещи кости.

В сътрудничество с проф. Дянюн Джан, машинен инженер в Университета в Кънектикът, лабораторията на проф. Уай започва да тества копринен фиброин в различни съставни материали, като открива правилната комбинация и съотношение на различните материали, за да постигне най-добрата сила и гъвкавост. Секс. Новата композиция, разбира се, се нуждае от висока здравина. Твърдост. Не е необходимо обаче да е твърде висока. Ако твърдостта е твърде висока, тя ще потисне растежа на плътните кости. В същото време съставният материал трябва да бъде гъвкав, така че пациентът да може да излекува костта, като същевременно поддържа естествения си обхват на движение и движение.

След десетки тестове Уей и Джанг откриха това, което търсеха. Новият композитен материал се състои от влакна от нишки и влакна от полимлечна киселина (биоразграждащ се термопластичен материал от царевично нишесте и захарна тръстика), импрегнирани в разтвор и всеки разтвор е покрит с хидроксиапатит. Фини микробни керамични частици (калциеви фосфатни минерали, намиращи се в зъбите и костите). Покритите влакна след това се наслояват върху малка стоманена рамка и се пресоват в гъста композитна пръчка в гореща форма за пресоване.

В скорошно проучване, публикувано в "Механичното поведение на биомедицинските материали", Wei съобщи, че високоефективните биоразградими композити показват висока якост и добра гъвкавост, което е същият тип биоматериали в литературата. Най-високата стойност, записана някога. Освен това тяхното представяне ще стане още по-добро.

Уей, който също е асоцииран декан на Инженерното училище и се посвещава на научно и следдипломно образование, заяви: "Резултатите ни показват, че този нов вид композитен материал има много голяма сила и гъвкавост, но мислим, че ако ние може да направи всеки компонент За да постигнем нашата цел, ще постигнем по-добри резултати. "

Новият композитен материал има и твърдост. Фемиумите на възрастните и на възрастните хора може да отнеме месеци, за да се лекуват. Съставеният материал, разработен от лабораторията на Wei, завърши работата си и след това започна да се разгражда една година по-късно. Не се изисква хирургическо отстраняване.

Присъединяването към изследователския екип на Wei и Джан са Брайънт Хейбах, докторант и учен по материали в Уай Лаб и Берил Тоняли от Укон, който изучава науката за материалите и инженерните степени.

Екипът е започнал тестване на нови производни на композитни материали, включително тези, които използват единичната кристална форма на хидроксиапатит за по-силни съединения и промяна в покривната смес, за да може тя да има по-голяма тежест в костите.