Domů     Budoucnost ortopedie: Kost vám vytisknou na 3D tiskárně
Budoucnost ortopedie: Kost vám vytisknou na 3D tiskárně
26.1.2017

Medicína utíká mílovými kroky vpřed. Přesto se pořád umírá, pořád bují rakovina a pořád se amputuje. Lékaři se k ní uchylují ve chvílích, kdy je příliš velká část končetiny nenapravitelně zničena a není dost velký štěp pro její náhradu. Brzy se to změní.

Inženýři totiž přišli s hyperelastickou kostí, kterou vám vyrobí na 3D tiskárně.

O směsi hydroxiapatitu a polykaprolaktonu bude brzy mluvit celý svět. Už brzy by totiž mohl zachraňovat nejenom končetiny pacientům na celém světě. Jeho mnohem atraktivnější a pro představivost přívětivější název totiž zní „hyperelastická kost“.

Je zcela kompatibilní s lidským tělem, porézní, savá a jak už sám název napovídá i velice pružná. K tomu všemu její výroba nebude schopna zničit kdejaké finanční konto. Nová kost se totiž vyrábí na 3D tiskárně.

Revoluční skok v medicíně

Jedná se o další revoluční skok v oblasti medicíny. Elegantní řešení pro rekonstrukční chirurgii, které by mělo překonat všechny výzvy, kterým v současnosti čelíme při kostních náhradách.

A to i přesto, že zatím je tento materiál testován pouze na potkanech a opicích. Bioinženýři ale věří, že hyperelastická kost bude fungovat i u lidí.

Kost vědců z Northwestern University z Evanstonu v Illinois je totiž tvořená hydroxiapatitem, což je minerál přirozeně se vyskytující v kostech a zubech a z k našemu tělu biokompatibilnímu polymeru polykaprolaktonu.

Minerál zajišťuje pevnost a také chemické spojení pro kmenové buňky, které vytvářejí kosti. Polymer pak dává materiálu pružnost a také zajistí, že je materiál možné vyrábět v 3D tiskárně.

Kost přímo na míru

V praxi by to mělo vypadat tak, že pacient se zničenou kostí nebude muset podstupovat bolestivou a náročnou operaci, během níž z jeho těla vyjmou štěp. Místo toho se postižené místo zrentgenuje a hyperalistická kost se vyrobí a implantuje ještě tentýž den. Vyrobená přímo na míru postiženému místu.

Materiál s výjimečnými  vlastnostmi

Zatím se postup lešení z hyperelastické kosti úspěšně podařilo provést u potkana, kterému byl nahrazen hrudní obratel.

Díky tomu, že nový materiál je výjimečně porézní a savý, jen za osm týdnů vrostly nové cévy do lešení, což je zásadní pro udržení nově tvořící se kostní tkáně. Dalším pokusem bylo využití materiálu pro poškozenou lebku makaka.

V tomto případě se po čtyřech týdnech do implantátu infiltrovali krevní cévy a také nové kalcifikované kosti. Navíc nedošlo k žádným zánětům či infekcím, což syntetické materiály často vyvolávají.

Oprava snadno, rychle a levně

Dalším významným faktorem je nejenom snadná výroba na 3D tiskárnách. Vědci jsou schopni přesný kus vytvořit během pouhých 5 hodin. Tvarování náhrady je pak díky schopnostem 3D tiskáren v podstatě neomezené.

Například části pro rekonstrukci obličejů by mohli být dopředu vyrobeny v listech, které si chirurg sám rychle uzpůsobí do požadovaného tvaru. Důležitá je i cena tohoto procesu.

Hydroxiapatit i polykaprolakton jsou již běžně využívané materiály v biomedicínckých laboratořích a proto by měl být tisk hyperelastických kostí i velice levný.

Foto: flickr, archiv
Související články
Věda a technika
Tuberkulóza: Módní guru, zabiják i cestovka
„Má drahá, kořím se vaší alabastrové pleti i útlému pasu. Jste ztělesněním krásy,“ šeptá obdivně mladý muž. „Oh, děkuji,“ zašeptá dívka a vykašle do kapesníčku trochu krve. Má tak rozmanité symptomy, že až do 19. století nikdo netuší, že jde o jednu a tutéž nemoc. To mění svými objevy až francouzský lékař René Laënnec (1781–1826) […]
Věda a technika
Chudák malý Albert: Experiment mu způsobí strach i ze Santa Clause!
Chvíli nesrozumitelně žvatlá, pak se převalí a jeho pozornost zaměstná sněhobílá laboratorní myš. Instinktivně po ní natáhne ruce, když místnost naplní hlasitý zvuk kladiva a kovové tyče. Dítě se leká a okamžitě propuká v pláč, jenže to je jen začátek! Vědci potvrzují své hypotézy všemožnými pokusy. Zatímco ruský psycholog Ivan Petrovič Pavlov (1849-1936) moří psy, jeho […]
Věda a technika
Proč máme škytavku?
„Škyt! Zase na mě někdo myslí!“ známou průpovídkou si lidé odůvodňují škytavku už v 17. století a říkáme to dodnes. I když dávno tušíme, že pravá příčina nejspíš bude jiná… Nádech, výdech. Dva základní a k životu nezbytné pohyby provádíme bez ustání celý cen, aniž bychom to vnímali. Přesněji nevnímáme je, dokud hladký průběh nekončeného […]
Věda a technika
Kdo dosedne na Měsíc? Je tu velký souboj dvou miliardářů
Po dekádách útlumu, kdy se kosmické bádání zaměřovalo na vysílání sond a na zkoumání orbity nebo nejbližších planet, jsme se dostali do éry nových vesmírných závodů. Tentokrát však mezi sebou kromě velmocí soupeří také soukromé firmy. Která bude mít navrch? Zatímco ještě pár let nazpátek se nejčastěji skloňovalo jméno amerického podnikatele Elona Muska (⃰1971) a […]
reklama
věda a technika
Skutečně existuje jarní únava?
Dny jsou konečně delší, slunce začíná pěkně hřát, tráva se zelená, ptáci zpívají… a vy byste nejraději ani nevylézali z postele! Přepadla vás hrozná lenost! Anebo je to trochu jinak? Jarní únava může někdy působit jako hloupá výmluva. Zkrátka se vám nechce nic dělat. Pokud ale z pocitu vyčerpání máte závratě, nejste schopni se na […]
Dav a jeho psychologie: Má svou kolektivní mysl?
Člověk je tvor společenský a potřebuje se sdružovat do skupin, v nichž mizí pocity duševní prázdnoty a samoty. A je naprosto nepodstatné, jestli se jedná například o demonstraci, posezení s přáteli či společné sportování. Anglický filozof a fyziolog Wilfred Trotter ve své knize „Instinkty stáda během míru a války“ píše, že člověk je přístupnější hlasu […]
Zrádný jet lag: Co se při něm děje a jak mu předejít?
Že je vůně dálek opojná? Vaše tělo by asi úplně nesouhlasilo. Časová pásma totiž dokáží v jeho biorytmu udělat pořádný guláš. A to pak místo vysněné dovolené řešíte klížící se víčka, hlavu jako střep a stávkující žaludek. Tzv. jet lag neboli pásmová nemoc sice není nic, co by mělo cestovatele ohrožovat na životě, na druhou […]
Zvíře nebo rostlina? Plž, co krade chloroplasty
Co takhle dát si zelené smoothie? Pozvání by určitě neodmítl zadožábrý plž Elysia chlorotica, který překvapí vědce svou unikátní schopností: Chloroplasty totiž nestráví, ale nechá si je. A dokáže je používat. Tenhle maličký tvoreček tak může až 10 měsíců fungovat doslova na solární pohon!   V angličtině si vyslouží přezdívku „mořský slimák na solární pohon“. […]
reklama
svět zločinu
Vrah Martin Vlasák: Popravil dva lidi kvůli pár tisícovkám
Řidiči taxi je nezvykle horko. Zákazník, kterého veze, mu nahání husí kůži. Než se podívá do zpětného zrcátka, proletí mu hlavou projektil. Na místě umírá, vrah bere jeho vůz a jede za další obětí.  Za dvojnásobnou chladnokrevnou vraždu si Martin Vlasák od soudu odnese doživotní trest. Dodnes sedí ve věznici na Mírově. Patří mezi skoro […]
Gerald Murphy: Sexuální predátor uteče policii a vraždí!
Policisté vtrhnou do domu, kde je omámí štiplavý zápach. Mají pocit, že s případem budou rychle hotoví. Jenže je překvapí pachatel, který v ložnici stojí nad mrtvým dítětem s puškou v ruce a vyhrožuje, že dvě další vedle něj čeká stejný osud. Trvá to dlouhých 37 hodin, pak se ozve osudová rána… Je to přesně […]
Kalifornský podnikatel Christopher Maffei: Snažil se pohnout nebem i zemí
Luxusní jachta vyplouvá z přístaviště, zanechá za sebou slavný most Golden Gate a vydává se na širé moře. Na první pohled to vypadá, že otec se dvěma malými dětmi na palubě si užívají krásný rodinný výlet. Zanedlouho se ale nebe začne hemžit pátracími letouny a moře kolem zaplní hlídkové čluny policie. Čtyřicetiletý kalifornský podnikatel Christopher […]
Před pedofilními bestiemi se dítě neschová
Nejsme před nimi v bezpečí v třešňovém sadu, na ulici za bílého dne ani na nemocničním lůžku. Pedofilové jsou nevyzpytatelní, třebaže mají nízké IQ jako Zdeněk Moré nebo pět tříd základní školy jako Vojtěch Běloch. Spravedlnost si s nimi naštěstí ví většinou rady. Kdo není popraven, dostává dlouholetý trest a ještě nařízenou léčbu v ústavu. […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Knihovna ve virtuální realitě je skutečná
21stoleti.cz
Knihovna ve virtuální realitě je skutečná
Virtuální realita už není jen hračkou geeků, odnoží herního zábavního průmyslu nebo vědců. Její potenciál je větší, s přesahem do každodenního života. Městská knihovna v Praze prostřednictvím VR nejen
První pivovary u nás vyrůstaly v klášterech
historyplus.cz
První pivovary u nás vyrůstaly v klášterech
Znavený mnich se opile olízne. Trochu přebral, jenže tahle várka piva se opravdu povedla. Tíží ho výčitky svědomí, na paměti má varovná slova biskupa. Zítra ale všechno dožene. Modlitbám se bude věnovat s ještě větší intenzitou než jindy.   Zpracování chmele na zlatavý mok se jako první u nás ujímají kláštery. „Protože měly vlastní výrobu piva,
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
O lásku svých rodičů jsem musela bojovat
skutecnepribehy.cz
O lásku svých rodičů jsem musela bojovat
Naši začali mluvit o rozvodu. Byla jsem rozmazlený jedináček a představa, že by se mi najednou zhroutil domov, byla pro mě zničující. Když mi naši opatrně naznačili, že se budou rozvádět, zhroutil se mi svět. Pocit jistoty splaskl jako propíchnutý balonek. Ještě nikdy v životě jsem se necítila tak mizerně. Nevěřila jsem svým uším. Nevěřila jsem, že to
Mapinguari: Je nestvůra s tlamou na břiše jen mýtus?
epochalnisvet.cz
Mapinguari: Je nestvůra s tlamou na břiše jen mýtus?
Fascinující amazonská džungle nemusí skrývat jen dosud neznámé rostliny a „běžná“ zvířata. Možná se v ní potlouká tvor, se kterým byste se rozhodně setkat nechtěli. Podle některých popisů připomíná Bigfoota a i když jde podle všeho o legendu, reálný předobraz toto monstrum zřejmě opravdu má!   Pohybuje se prý pomalu a nenápadně a většinou zůstává
Nepečený dort s malinami
tisicereceptu.cz
Nepečený dort s malinami
Tvaroh můžete nakombinovat s ricottou nebo také řeckým jogurtem. Ovoce použijte podle sezony nebo podle toho, jaké máte u vás doma rádi. Ingredience Na 1 kulatou formu 300 g kakaových sušenek
DS PENSKE představuje nový „kabát“ své formule pro E-Prix v Monaku
iluxus.cz
DS PENSKE představuje nový „kabát“ své formule pro E-Prix v Monaku
Světový šampionát ABB FIA Formula E se jako obvykle zastaví v Monaku. A pro tento sedmý ročník slavného závodu se společnosti DS Automobiles a PENSKE AUTOSPORT rozhodly oslavit prestiž a půvab proslul
Vepřová žebírka glazovaná pivem
nejsemsama.cz
Vepřová žebírka glazovaná pivem
Žebra můžete podlévat jak černým pivem, tak světlým ležákem. Ingredience na 6 porcí: 500 ml černého piva 2 kg vepřových žeber 1 lžíce sójové omáčky 1 lžička uzené papriky 1 lžíce olivového oleje sůl barevný pepř Postup: Vepřová žebra omyjte, osušte a rozdělte na větší díly tak, aby se vám porce vešly do pekáče. Připravte si směs, kterou budete
Roštejn: Hrad rozkvetlý jako růže
epochanacestach.cz
Roštejn: Hrad rozkvetlý jako růže
Je to už sedm století, co na skalnatém kopci v Javořických vrších vzniklo lovecké sídlo pánů z Hradce. O své přežití do dnešních časů musel sice bojovat, ale ten boj vyhrál a patří mezi perly celého kraje. Podle pověsti si pán zdejšího kraje zatoužil vystavět na skále hrad, ale nedostávalo se mu peněz. Upsal proti duši ďáblu,
5 tipů, jak ukázat krásu dřeva
panidomu.cz
5 tipů, jak ukázat krásu dřeva
Dřevo je nesmírně příjemný a oblíbený materiál, přitom jeho krásu někdy zbytečně zakrýváme. Zde je pět inspirací, jak ji naopak co nejvíce ukázat. Ze starých dřevěných rámů se dá vytvořit jednoduchá konstrukce, která se báječně hodí jako opora pro kytice ze suchých rostlin. Suché traviny (a právě tak suché květy) v ní dokonce vypadají lépe
Skončila Nesvačilová se zlomeným srdcem?
nasehvezdy.cz
Skončila Nesvačilová se zlomeným srdcem?
Chvíli se zdálo, že je Denisa Nesvačilová (32) znovu šťastná. Jenže bohužel má asi opět srdce na cáry. Románek s pohledným kolegou podle všeho nevyšel. Měl se k ní chovat jako princezně, zahrnovat
Pozor na noční pohled z okna!
enigmaplus.cz
Pozor na noční pohled z okna!
Odedávna existuje celá řada lidových pověr. Ty skutečně nejděsivější z nich se pak většinou týkaly temné části dne, tedy noci. Lidé pevně věřili, že za tmy se nemá vycházet z domu a není ani dobré dív