Robby Bowles, Assistenzprofessor für Biomedizintechnik, leitete das Forschungsteam bei diesem bahnbrechenden 3D-Druckprojekt. Universität von Utah
Updates in 3D-Drucktechnologie erlaubte medizinischen Forschern, etwas zu drucken, was selten versucht wurde - Bänder und Sehnen zu drucken.
Die Innovation kam von biomedizinischen Ingenieuren der Universität von Utah. Das neue Verfahren könnte Patienten mit stark beschädigten Sehnen, Bändern oder gerissenen Bandscheiben schnellere Erholungszeiten oder vollständig neu implantierte Gewebe ermöglichen.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in einer aktuellen Ausgabe der Journal of Tissue Engineering, Teil C: Methoden .
Für diesen Prozess benötigte das Utah-Team zwei Jahre, um zu forschen und zu entwickeln. Die Ingenieure nahmen Stammzellen aus dem Körperfett eines Patienten und druckten sie auf eine Hydrogelschicht. Dieses Hydrogel erleichtert das Zellwachstum in vitro in einer Kultur und bildet entweder ein Band oderSehne dabei. Das neue Gewebe wird dann in den verletzten oder betroffenen Bereich implantiert.
Erstellen einer komplizierten Lösung für komplizierte Körperteile
Das erfolgreiche Drucken von Bindegewebe ist den meisten biomedizinischen Ingenieuren entgangen. Bänder und Sehnen weisen aufgrund ihrer Nähe zu Knochen und Muskel eine Vielzahl von Zellen in unterschiedlichen Mustern auf.
"Es ermöglicht Patienten, Ersatzgewebe ohne zusätzliche Operationen und ohne Gewebeentnahme an anderen Standorten zu erhalten, was seine eigenen Probleme mit sich bringt", sagte Robby Bowles, Assistenzprofessor für biomedizinische Technik an der Universität von Utah. Bowles war Co-Autor des Papierszusammen mit dem ehemaligen Masterstudenten für U-Biomedizintechnik, David Ede.
Dieses neuartige Verfahren gibt Forschern mehr Kontrolle über die Bildung der Bänder als andere biomedizinisch entwickelte 3D-Druckteile.
"Dies ist eine sehr kontrollierte Technik, um ein Muster und Organisationen von Zellen zu erstellen, die Sie mit früheren Technologien nicht erstellen konnten", sagte Bowles über den Druckprozess. "Sie ermöglicht es uns, Zellen sehr spezifisch dort zu platzieren, wo wir wollenSie."
Um dieses Maß an Kontrolle und Spezifität zu erreichen, arbeitete das Team mit einem in Utah ansässigen Unternehmen namens Carterra, Inc. zusammen, um eine Lösung anzupassen. Carterra half den Forschern bei der Erstellung eines speziellen Druckkopfs, der an einen 3D-Drucker angeschlossen war, der normalerweise zum Drucken von Antikörpern verwendet wirdin der Onkologie verwendet.
Drucklösungen für komplexe Verletzungen
Bandrisse und Bandscheibenrisse sind nicht nur schmerzhafte Verletzungen, sondern auch schwer zu behandeln. Ersatzgewebe für Bedürftige wird häufig an anderer Stelle am Körper eines Patienten oder an einem Leichnam entnommen. Bei Bändern von Leichen besteht jedoch ein höheres Seinsrisikovon den umgebenden Geweben abgelehnt oder von schlechter Qualität und unwirksam sein.
Bandscheiben haben knöcherne Schnittstellen, die neu erstellt werden müssen, um in einer Transplantationssituation erfolgreich zu sein. Und alles, was in 3D gedruckt wird, müsste die komplizierte Struktur menschlicher Bänder duplizieren.
Die Forscher in Utah sind zuversichtlich, dass ihr kundenspezifischer Drucker die mit einer Transplantation verbundenen Komplikationen reduzieren und den Heilungsprozess eines Patienten beschleunigen kann.
Zum Zeitpunkt dieses Schreibens berichteten die Forscher, dass die größte Verwendung in der Behandlung von Bändern, Sehnen und verletzten Bandscheiben liegen würde. Bowles gab jedoch in einer Presseerklärung zu, dass "Es kann buchstäblich für jede Art von Tissue Engineering-Anwendung verwendet werden."
Der nächste Schritt des Teams besteht darin, dieses innovative 3D-Druckverfahren auf ganze Organe anzuwenden - etwas, das sie schon seit Jahren ausprobieren wollten. Sie sind auch daran interessiert, den benutzerdefinierten Druckkopf auf andere 3D-Drucker anzuwenden, um zu sehen, wie die Leistung istvariiert.
Via : Universität von Utah