Forscher in Frankreich entwickelt haben, eine selbst-Einstellung Schaum, können Mängel in den Knochen und unterstützen das Wachstum. Schließlich ist dies advanced biomaterial verwendet werden könnten, schnell zu regenerieren Knochenwachstum und Behandlung von degenerativen Erkrankungen wie Osteoporose.
Injizierbare calcium-Phosphat-Zemente (CPCs) schon seit fast hundert Jahren, und Sie sind Häufig in der Orthopädie und traumathology als Knochenersatzmaterialien während der Operation. Diese Biomaterialien ermöglichen Chirurgen zu fixieren und aushärten Defekten Knochen “in situ” mit relativer Leichtigkeit und Flexibilität. Was mehr ist, Sie sind biokompatibel, selbst-Einstellung, und nicht toxisch.
Aber als James Urquhart Berichte an Chemie Welt, die Wissenschaftler nicht in der Lage gewesen vorstellen macroporosity in dieser Materialien, die bedeutet, dass diese injizierbaren Zemente haben keine Poren oder Hohlräume, die größer als 50 Nanometer. Dies macht es schwierig zu behandeln Knochen degeneration oder zu stärken Spongiosa—eine poröse, flexibel und schwammiges Gewebe, wird nach und nach schwächer einmal Osteoporose setzt in.
Nun, Pierre Weiss und seine Kollegen an der Universität von Nantes erreicht haben, einen wichtigen Durchbruch in diesem Bereich. Durch die Anwendung einer anspruchsvollen Wasserstoff als Treibmittel zu erstellen Luftblasen in der Mischung, die Forscher haben eine effektive makroporös, selbst-Einstellung CPC. Die Ergebnisse Ihrer Arbeit erscheint in der neuesten Ausgabe der Acta Biomaterialia.
Der Schlüssel zum Durchbruch wurde bei der Anwendung einer silanisierten hydrogel als Treibmittel. James Urquhart erklärt:
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Zuvor hatte das team versucht die mechanischen Eigenschaften zu verbessern [0f] CPC durch hinzufügen einer Si-HPMC-hydrogel. Aber während der Vorbereitung der Si-HPMC-hydrogel mit einem sauren Puffer mit Spritzen – das senkt den pH-Wert der Lösung, wodurch es zu selbst-cross-link-und gel – Luftblasen erschienen in der Mischung, und Sie waren schwer zu entfernen. Aber Weiss’ postdocs Jingtao Zhang und Weizhen Liu fragte sich, ob dieser Nachteil könnte sinnvoll sein macroporosity, CPC und so machten Sie sich zu entwickeln, ein CPC-Schaum.
Das team aus dem Schaum, indem Si-HPMC-und CPC-Lösungen in getrennten Spritzen, und dann pumpt Luft in die CPC-Spritze. Beide Spritzen, dann kamen ein Stecker und stürzte zu schnell mischen der Lösungen und Luft, die sich zu einem homogenen Schaum.
“Wir wussten, dass beide Biomaterialien biokompatibel sind getrennt, aber wir wussten nicht, wie der Körper reagiert mit einer Kombination von beiden”, erklärt Weiss. Um eine Antwort zu finden, und auch um zu testen, die biofunctionality der Schaum, führte Sie vorläufig in-vivo-tests, indem Sie kleine Mängel in der Oberschenkelknochen von zwei live-Kaninchen injiziert und der Schaum in die Hohlräume.
Ihre follow-up-tests zeigten, dass der neue Knochen in der Tat bilden sich an der implantatstelle, und mit keine toxischen Effekte. Die Forscher möchten, verwenden Sie den Schaum auf die Behandlung bestimmter Knochen Mängel und Krankheiten, so dass Ihr Nächster Schritt sein wird, um zu bestimmen, die proof-of-concept in Tiermodellen.
Lesen Sie mehr auf Chemie Welt. Und check-out der Studie bei Acta Biomaterialia: “Eine einfache und effektive Methode zur Vorbereitung injizierbaren makroporöse calcium-Phosphat-Zement für Knochen reparieren: Spritze-Schäumen mit einer viskosen hydrophilen Polymeren Lösung”.
Den Autor E-Mail an george@gizmodo.com und ihm Folgen unter @dvorsky. Top Bild von Elsevier