Biomateriale word 'n belangrike deel van baie terapeutiese en diagnostiese prosedures, en die navorsing in hierdie veld groei vinnig. Van die opwindendste gebiede is ortopedie , oogheelkunde , kankerbehandelings en tandheelkundige sorg.
'N Biomateriaal is 'n stof wat ontwerp is om 'n vorm te gebruik wat gebruik word om die verloop van 'n terapeutiese of diagnostiese prosedure te volg .
Alhoewel baie van die studies oor biomateriale op diermodelle of in vitro gedoen word , word wetenskaplikes voorspel dat bevindings binnekort in menslike proewe gebruik sal word.
Oftalmologie en BioMaterials
Amniotiese membraan (AM) is vir baie jare in die rekonstruktiewe operasie van die oog gebruik. Onlangs is nuwe tegnieke voorgestel om die kornea doeltreffend te vervang. Hierdie besondere operasie word dikwels uitgevoer wanneer daar 'n permanente besering aan die oog veroorsaak word deur 'n siekte of chemiese brandwonde.
AM word verkry uit die binneste laag van die plasenta en het anti-inflammatoriese en anti-littekens, wat dit 'n goeie membraanvervanger maak. Maar, weefsel is natuurlik dun en bewolk, wat 'n persoon se visie kan beïnvloed. Wetenskaplikes ondersoek nou maniere om AM te verfyn en opties te verduidelik deur 'n weefsellaminaat te skep. Hulle glo dat hul bevindings AM sal help om op 'n manier te verbeter wat die materiaal in die rekonstruktiewe chirurgie van die menslike oog beter toepas.
Biomateriale vir verbeterde kankerdiagnostiek en behandeling
Daar is ook baie vordering met die gebruik van verskillende biomateriale in die behandeling van kanker. Dit sluit in die gebruik van oorspronklike materiale om die diagnose en prognose van verskillende kankers te vestig, asook om hulle te gebruik om anti-kanker middels op 'n meer doeltreffende wyse te lewer.
Terapieë wat tumore direk teiken, is erken as 'n voorkeur manier om kanker te behandel. Hulle kan groter kante aan kankerselle lewer en minder newe-effekte veroorsaak.
Vir die doeleindes van gekontroleerde kankerterapie het navorsers van die Universiteit van Adelaide, Australië, 'n 3D-titanium draad-gebaseerde implan t ontwerp met 'n titania nanobuis-skikkings wat met 'n kankerdwelm gelaai kan word en as 'n dwelmafleweringsapparaat kan dien. Hul studies het getoon dat wanneer kankerterapie met die nuwe inplantings gelewer word, borskankerselle minder geneig is om te oorleef. In die loop van hul navorsing, drie dae na die inplanting van die inplantaat, het die tumorcelle begin regresseer. Die navorsers beklemtoon ook dat hierdie nuwe chemoterapeutiese benadering in die toekoms aangepas kan word vir ander vorme van kankers.
Om dwelms na die presiese plek van 'n letsel te lewer, is 'n benadering wat ook in ander areas van medisyne getoets word. Byvoorbeeld, dwelm-bestande bakteriële infeksies, wat 'n groeiende probleem geword het as gevolg van die oorbenutting van antibiotika, kan behandelbaar wees met behulp van die nuutste vordering in biomateriale. Silwer-kern-ingebedde mesoporeuse silika-nanovoertuie is reeds op muise-modelle gebruik om antibiotika aan die gebiede van die weerstandbiedende infeksie te lewer.
In dierlike navorsing is nanoplatforms getoon om baie doeltreffend te wees om bakterieë te vermoor, terselfdertyd met beide silwer- en antibiotiese middels.
Kraakbeenweefselingenieurswese
Dr Tanya Levingstone van die Royal College of Surgeons in Ierland (RCSI) ondersoek 'n ander opwindende gebied van biomateriaalnavorsing. Levingstone is deel van die Navorsingsgroep vir Been- en Weefselingenieurswese. Hierdie groep het aansienlike vordering gemaak in die ontwerp van 'n materiaal wat kan help om beskadigde gewrigte te herstel. Die navorsingspan het kragte saamgesmelt met die navorsingsentrum AMBER ( Advanced Materials and BioEngineering Research) en ontwikkel 'n 3D multi-laag poreuse steierwerk wat bestaan uit kollageen, hydroxyapatiet en hyaluronzuur.
Al hierdie stowwe is teenwoordig in 'n gesonde gewrig en het die potensiaal om die liggaam se selle aktief te bestuur om beskadigde gewrigte te herstel.
In hul mees onlangse studies het die Ierse navorsers die verbinding op 'n 15-maande-oue volbloedfylling getoets. Die perd was aan 'n degeneratiewe siekte van albei kniegewrigte bekend as osteochondritis-dissekane. Sommige gevalle van hierdie toestand kan so erg wees in diere wat hulle nodig het om genadig te word. Nadat hy 'n roetine-artroskopiese prosedure ondergaan het wat die onstabiele kniefragmente verwyder het, is die multi-laagste steierwerk in die perd se gewrigte ingeplant. As gevolg daarvan het nuwe been en kraakbeen gevorm, soos vyf maande na die aanvanklike prosedure deur 'n ondersoek onthul is. Die jong perd met voorheen grimmige vooruitsigte is nou terug vir opleiding vir vertonings.
Die materiaal is gepatenteer en is nou bekend as ChondroColl. Dit is die span se tweede produk op die gebied van beenregenerasie. Voorheen het hulle 'n beenherstelwerkplatform genoem HydoxyCall, wat reeds CE goedgekeur is, getoets en getoets en is deur 'n opstartmaatskappy van RCSI, genaamd SugarColl Technologies, op die mark gebring. ChondroColl wag tans op regulatoriese goedkeuring, en die eerste studies oor mense met osteochondrale defekte sal na verwagting in die nabye toekoms begin.
Onderdrukking van tandbederf
Navorsers van die Universiteit van Pennsylvania is op soek na beter maniere om tandheelkundige gedenkplaat te verwyder wat soms die aanval van tandbederf kan veroorsaak. Hulle het katalitiese nanopartikels ontwerp met 'n peroksiedagtige aktiwiteit wat die beskermende matriks wat bakterieë in jou mond voorkom, kan steur. Hierdie nuwe strategie is tot dusver op knaagdiermodelle getoets en het 'n beduidende afname in tandbederf getoon. Die span hoop om hierdie kennis vinnig toe te pas om menslike mondelinge siekte te behandel. Hulle stel voor dat die katalitiese nanopartikels met peroksied in kommersiële tandepasta en mondspoelprodukte moontlik as 'n nuwe antiplaque-strategie in die stryd teen tandbederf ingesluit word.
Bronne:
David F, Levingstone T, O'Brien F, et al. Verbeterde beenheling met behulp van kollageen-hidroksieapatiet-steierinplantasie in die behandeling van 'n groot multiloculated mandibular aneurysmale botystis in 'n volbloedvullie. Blaar van Weefselingenieurswese & Regeneratiewe Geneeskunde [reeks aanlyn]. Oktober 2015; 9 (10): 1193.
Gao L, Liu Y, Koo H, et al. Nanokataliste bevorder Streptococcus mutans biofilm matriksdegradasie en verbeter bakteriese moord om tandheelkundige karies in vivo te onderdruk. Biomaterials [reeks aanlyn]. 29 Mei 2016; 101: 272-284.
Hariya T, Tanaka Y, Yokokura S, Nakazawa T. Deursigtige, veerkragtige menslike amniotiese membraanlaminate vir korneale oorplanting. Biomaterials, [reeks aanlyn]. 1 September 1996, 101: 76-85.
Kaur G, Willsmore T, Evdokiou A, et al. Titaandraadimplantate met nanobuis-skikkings: 'n Studiemodel vir gelokaliseerde kankerbehandeling. Biomaterials [reeks aanlyn]. 1 September 2016; 101: 176-188.
Meller D, Pauklin M, Thomas H, Westekemper H, Steuhl KP. Amniotiese membraanoorplanting in die menslike oog. Deutsches Ärzteblatt International. 2011; 108 (14): 243-248. doi: 10,3238 / arztebl.2011.0243.
Stack J, Levingstone T, David F, et al. Herstel van groot osteochondritis ontleed letsels met behulp van 'n nuwe multilayer-weefsel-ingenieurskonstruksie in 'n perde-atleet. Tydskrif vir Weefselingenieurswese en Regeneratiewe Geneeskunde [reeks aanlyn]. 20 Mei 2016; Beskikbaar by MEDLINE, Ipswich, MA. Toegang tot 11 Junie 2016.
Wang Y, Ding X, Gu H, et al. Antibiotika-gelaaide, silwer-kern-ingebedde mesoporeuse silika-nanovoertuie as 'n sinergistiese antibakteriese middel vir die behandeling van dwelmbestande infeksies. Biomaterials [reeks aanlyn]. 2 Junie 2016; 101: 207-216.