Ученые из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) нашли способ сделать кости, которые печатают на 3D-принтере, более прочными. Необходимость в создании таких костей возникает при проведении челюстно-лицевых операций. Обычно хирурги берут фрагмент кости из бедра пациента, вырезая из него участок нужной формы. Впрочем, такой подход может приводить к развитию серьезных осложнений, а создать идеально подходящую кость для замены не всегда удается.
Выходом может стать биопечать — с ее помощью можно создавать кости, идеально подходящие пациентам. Для того, чтобы повысить прочность таких конструкций исследователи предложили печатать их из смеси поликапролактона и костной муки.
Поликапролактон, биоразлагаемый полимер, смешивается с измельченной костью. Содержащиеся в костной ткани белки таким образом входят в состав искусственной кости – это способствует тому, что протез лучше приживается.
Исследователи во главе с Уорреном Грейсоном (Warren Grayson) протестировали смеси с различным соотношением компонентов, в которых костная мука составляла от 5 до 85%. Оказалось, что смеси с высоким содержанием порошка делали искусственные кости хрупкими. Большинство экспериментов ученые проводили на тканях с 30 и 70% содержанием костной муки.
Они добавляли к смеси бета-глицерофосфат, способствующий накоплению кальция в кости. В экспериментах на мышах авторы показали, что композитный материал способствовал увеличению роста костной ткани в 2 раза по сравнению с поликапролактоном без добавления костной муки. Ученые отмечают, что эксперименты по подбору оптимального состава смеси продолжаются.
