Cuốn 'Hyperelastic Bone' được in 3D này sẽ biến đổi y học

$config[ads_kvadrat] not found

Non Linear Hyper Elastic Contact Analysis in SOLIDWORKS

Non Linear Hyper Elastic Contact Analysis in SOLIDWORKS
Anonim

Xương gãy là nguyên nhân chính của ngành y, mặc dù các bác sĩ đã nỗ lực hết sức để bơm gãy xương bằng các hóa chất gây tăng trưởng, đắt tiền và cung cấp hỗ trợ. Nhưng khi nói đến những bộ xương bị vỡ vụn, cuối cùng cũng không có nhiều việc phải làm nhưng chờ đợi. Tuy nhiên, một nhà khoa học về chất mới kỳ quái có biệt danh là xương hyperelastic, tuy nhiên, được thiết lập để xoa dịu sự thiếu kiên nhẫn.

Hãy tưởng tượng một cánh tay bị gãy, giống như tay chân bị quấy rối nổi tiếng của Harry Potter Phòng chứa bí mật. Bên trong, một trong những xương dài bị tách làm hai. Không có phép thuật Skele-Gro, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tây Bắc, công bố nghiên cứu của họ trong Khoa học dịch thuật y học ngày nay, đã tìm ra cách vá khoảng cách giữa các mảnh xương đó bằng một chất mà họ gọi là xương hyperelastic - hay viết tắt là HB. Vật liệu squishy được in 3D thành hình dạng phù hợp, sau đó được nén và nêm vào không gian, nơi nó sẽ mở rộng để lấp đầy các ngóc ngách trong xương gãy. Hãy nghĩ về một marshmallow được nghiền nát thành một vết nứt.

Từ khi nó co giãn, nó có thể bị ép vào một khuyết điểm khi mở rộng để cố định một cách cơ học vào không gian mà không cần keo hay chỉ khâu, tiến sĩ Ramille N. Shah, Tiến sĩ, đồng tác giả của bài báo và một giáo sư trợ lý tại Khoa Vật liệu của Tây Bắc Khoa học và Kỹ thuật cho biết trong một buổi hội thảo vào thứ ba. Shah và các đồng nghiệp của mình đã tạo ra chất này từ cùng một thứ xương được tạo thành từ: một khoáng chất gọi là hydroxyapatite, trộn lẫn với các chất liên kết tạo ra các đặc tính có thể uốn cong của chất giòn và sức mạnh chưa từng thấy. Trong một thí nghiệm, họ đã in 3D một phần của xương đùi và nó chịu được trọng lượng 150 pound trước khi nó bắt đầu nhường đường.

Điều đó tự nó là một kỳ công ấn tượng, nhưng chất mở rộng không chỉ cung cấp cấu trúc. Xương hyperelastic, phần lớn bao gồm các vật liệu xuất hiện tự nhiên trong cơ thể (tất cả đều được FDA phê chuẩn), cung cấp cấu trúc sinh lý - một khuôn khổ cho các tế bào cơ thể phát triển. Bởi vì nó có khả năng phân hủy sinh học và quan trọng là tương thích sinh học, nó tự tích hợp vào cơ thể, giúp các mạch máu đi qua và các tế bào phát triển dễ dàng hơn. Shah và các đồng nghiệp đã kiểm tra tính chất này của HB bằng cách gieo nó bằng tế bào gốc - những tế bào có khả năng chuyên biệt hóa bất kỳ loại mô nào. Những gì họ tìm thấy thật đáng chú ý: Các tế bào gốc được trồng trên HB không chỉ được nhân lên mà còn bắt đầu làm xương, khai thác khoáng sản từ chính HB như một nguồn tài nguyên. Và hệ thống miễn dịch, theo như các thí nghiệm của họ đã chỉ ra, không có gì đáng sợ khi HB xâm nhập vào sân của nó.

Khả năng in 3D của nó làm cho các ứng dụng của nó trở nên vô hạn. Nếu bạn, nói, cần một hộp sọ mới, Shah và co. có bạn bảo hiểm:

Ditto một bản sao chính xác của chuỗi xoắn DNA:

Mặc dù in 3D hiện nay được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực y tế, Shah lưu ý rằng nhược điểm lớn của xương hyperelastic là mực Ink dùng để in không quá đắt, vì chi phí tương đối thấp so với hầu hết các vật liệu y tế. có nghĩa là nó sẽ dễ dàng mở rộng quy mô, chuyển đến các bệnh viện được trang bị máy in 3D và chèn vào cánh tay, chân và xương sườn bị gãy trên khắp hành tinh.

Nó sẽ xảy ra bất cứ lúc nào sớm? Đến thời điểm đó, có rất nhiều quy định và kiểm soát chất lượng phải xảy ra, ghi chú của Shah Shah. Nhưng nếu bằng chứng mà anh ấy đưa ra là bất kỳ dấu hiệu nào cho thấy tiềm năng của nó, thì có chút nghi ngờ rằng nó sẽ xảy ra sớm.

$config[ads_kvadrat] not found