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
reklama
Související články
Věda a technika
Rorschachův test: Osobnost vepsaná do skvrn
Psycholog obrátí další kartu. „To jsou ženské plavky.“ Klient zaboří zrak do obličeje naproti. Odpověděl dobře? Nevyčte ale nic. „A tohle je socha jelena,“ chrlí klient první dojem z další karty. Je jedním z nejméně šesti milionů lidí na celém světě, kteří mají test za sebou.     V kabele do školy v severošvýcarském Schaffhausenu […]
Věda a technika
Cesta k proslulým motorkám začala u ručních granátů
Jak se zrodila Jawa? Každý si pod tímto slovem představí motocykly, ale tak jednoduché to nebylo. Možná vás tolik nepřekvapí, že na začátku byla zbrojní výroba. Podnikatel František Janeček (1878–1941) vyrábí v roce 1922 ve své pražské zbrojovce ruční granáty. Autorem jejich konstrukce je přitom on sám. Kromě toho se soustředí také na produkci kulometů. Brzy […]
Věda a technika
Měsíc: Ráj pro těžaře!
Dlouhou dobu byl Měsíc pro lidstvo jen na míle vzdálenou stříbrnou koulí na obloze. Jenže pak Neil Armstrong 21. července 1969 udělá „malý krok pro člověka, ale velký skok pro lidstvo“ a od té chvíle začne být tato jediná známá přirozená družice Země vcelku lákavou destinací. K tomu, aby se na Měsíc přestěhoval člověk natrvalo, vede […]
Věda a technika
Podzimní rovnodennost: Nejmagičtější okamžik roku!
Poznačte si datum 23. září, čas 8:50. Tehdy dojte k výjimečné chvíli! Slunce se dostane do takové pozice vůči Zemi, že severní i jižní polokouli bude osvěcovat naprosto stejně. Den i noc také obdaří stejnou dobou vlády. Spravedlivý den se jmenuje… podzimní rovnodennost! Když strážce podsvětí Hádes unese krásnou Persefonu, její matka Déméter to neunese. […]
reklama
historie
Marie Terezie založí ministerstvo zahraničí a nechá vytvořit slabikář
„Každému, komu udělila audienci, také pozorně naslouchala a v rámci možností vyhověla jeho prosbě,“ uvádí současný rakouský historik Frank Huss. Umění jednat s lidmi ovládá Marie naprosto dokonale.  „K nám Čechům neměla tato královna jaktěživa nejmenší náchylnost a lásku. Od doby, co se v Praze dala honosně korunovat (12. května 1743 – pozn. red.), až do své […]
Premiér, který prosadil válku, skončil rukou atentátníka
Hrabě Karl von Stürgkh, politik z doby Rakouska-Uherska, působil nějaký čas v úřadu premiéra. Jeho konec ale nebyl zrovna nejšťastnější. Vrah si na něj počíhal při obědě. Karl von Stürgkh (1859–1916) pochází ze štýrské šlechtické rodiny, povýšené v roce 1721 do hraběcího stavu. V roce 1891 je zvolen do císařské rady. Později, v letech 1909–1911, působí jako ministr školství rakouské […]
Bylo tu, není tu: Jak nacisté zplundrovali Evropu?
Na nehybná nahá lidská těla dopadají sněhové vločky. Ledabyle zaparkovaný valník je plný vyhublých mrtvých. Až jejich fotografie obletí svět, mnoho lidí se stále bude zdráhat uvěřit, jaká zvěrstva byl s to nacistický režim spáchat. Krvavá mašinerie koncentračních táborů má pro třetí říši finanční bonusy – vždyť jen v Osvětimi si nakrade na 8 tun […]
Ve vzduchu je cítit konflikt. Čím Římané rozčilovali Germány?
Císař Octavianus Augustus má plnou hlavu plánů. V Germánii, kde Římané po přelomu letopočtu dosáhli řady vojenských úspěchů, by rád rozšířil svůj vliv. V nejlepším případě by pak z území na pravém břehu řeky Rýna udělal další říšskou provincii. Tím, kdo se o to má pokusit, se stává Publius Quintilius Varus (46 př. n. l.–9 n. l.), od […]
historie
Masakr římských legií se odehrál v dolnosaském pohoří
„Vare, Vare, vrať mi mé legie,“ volá zoufale císař Octavianus Augustus, když do Říma dorazí zprávy o kruté porážce římských legií v Teutoburském lese roku 9 n. l. Bije přitom hlavou o zeď. „Roztrhl si roucho a hluboce truchlil. Po několik měsíců si neholil vlasy a nestříhal vousy,“ líčí císařův stav historik Suetonius. Krutý debakl přiměje […]
Ztracení princové uprostřed války růží: Skončí jejich životy v obávaném Toweru?
Venku panuje parno, dělníci v blízkosti Westminsterského opatství ale musí pokračovat v práci. Jeden z nich narazí na zvláštní dřevěnou bednu, která se nachází v třímetrové hloubce. Nález v sobě neukrývá zlato, ale kosti a možná pěkně cenné! Nový anglický panovník Karel III. (*1948) si získává obdiv historiků, povolí jim totiž přístup do královské krypty. […]
Krušný osud knížete Jaromíra: Probodnut při velké potřebě!
Promrzlý Přemyslovec Jaromír (?–1035) sedí v místnůstce, o které se bude jednou říkat, že „i císař pán tam musí chodit pěšky.“ Je mu kolem 60 let, místo očí zejí dva důlky, jako malého ho vykastrují a projde si dlouhým vězněním…   Na jeden lidský život až příliš krutostí. Ta nejhorší ho teprve čeká. Knížecího trůnu […]
Z nerozlučných přátel rivalové: Čím Strauss převálcoval Lannera?
Johann Strauss a Josef Lanner jsou každý jiný. Johann je melancholik se sklonem ke smutným náladám, zatímco Josef se rád baví ve společnosti. Možná právě proto se skvěle doplňují a orchestru se daří. Johann Strauss starší (1804–1849) doplní v roce 1819 trio houslisty Josefa Lannera (1801–1843). Dá se říci, že spolu s bratry Karlem a Janem Drahánkovými tvoří […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Francouzské pekařství PAUL oslaví Mezinárodní den kávy netradiční specialitou
iluxus.cz
Francouzské pekařství PAUL oslaví Mezinárodní den kávy netradiční specialitou
Mezinárodní den kávy je oslavou lahodně hořkého nápoje, bez kterého si většina z nás nedokáže nebo spíš nechce svůj den ani představit. To dobře ví ve francouzských pekařstvích PAUL, kde pro zákazníky
Indiány děsí Seskveč, zbytek USA Bigfoot: Obývá lesy Severní Ameriky lidoopí kryptid?
enigmaplus.cz
Indiány děsí Seskveč, zbytek USA Bigfoot: Obývá lesy Severní Ameriky lidoopí kryptid?
Hranici mezi uvěřitelným a neuvěřitelným často určuje jedna zásadní věc: důkaz, o němž se můžeme přesvědčit na vlastní oči. Proto vám ENIGMA v tomto seriálu představuje nejzáhadnější jevy a události,
Čočková pomazánka s mletou paprikou
tisicereceptu.cz
Čočková pomazánka s mletou paprikou
Nejlépe chutná na čerstvém chlebu, ale při oslavách do ní můžete namáčet na silnější proužky nakrájenou mrkev nebo řapíkatý celer. Suroviny 200 g žluté nebo červené čočky 200 ml vody 2 stroužk
Co s tanečníkem tolik skrývají?
nasehvezdy.cz
Co s tanečníkem tolik skrývají?
Vletošním ročníku StarDance má herečka Ivana Chýlková (59) nespornou výhodu. Jejím tanečním partnerem je bývalý porotce Jan Tománek (51), kterému po pár týdnech tréninků neřekne jinak než Honzíčku.
Klimatické změny jsou problémem i pro stabilitu budov
21stoleti.cz
Klimatické změny jsou problémem i pro stabilitu budov
Extrémní jevy v počasí, bleskové povodně, zvyšující se teplota i hladina oceánů, ztráta biodevirzity, migrace lidí, to vše jsou na první pohled viditelné změny, ke kterým vede globální oteplování. Kli
České Lurdy: Docházelo v nich k zázračnému uzdravování?
epochalnisvet.cz
České Lurdy: Docházelo v nich k zázračnému uzdravování?
K potemnělému svatostánku se blíží další poutníci. Od úst jim přitom stoupají obláčky páry. V kalendáři je totiž 13. leden a venku mrzne, jako když praští. Ve čtyři hodiny ráno je přesto bazilika v se
Skrývá okolí zámku Konopiště otisk tragického osudu statečného německého vojáka?
enigmaplus.cz
Skrývá okolí zámku Konopiště otisk tragického osudu statečného německého vojáka?
Čtyřicet kilometrů jihovýchodně od Prahy, nedaleko města Benešov ve Středočeském kraji, najdeme Konopiště, zámek v historizujícím stylu. Je známo, že ve starobylých sídlech lze objevit nemalé množství
Dávný slib jsme si nakonec splnili
skutecnepribehy.cz
Dávný slib jsme si nakonec splnili
To, co začalo nevinným dětským slibem, se po letech ukázalo jako ten nejlepší nápad. Museli jsme si na sebe ale počkat. S Václavem jsme se dlouhé roky míjeli. Slíbili jsme si kdysi, mohlo nám být tak šest let, že se jednou vezmeme a budeme mít velkou rodinu. Ale víte, jak to s dětskými láskami bývá. Jak šel život
SKOČTE SI DO PARDUBIC
epochanacestach.cz
SKOČTE SI DO PARDUBIC
Podzimní městské slavnosti nabízejí bohatý program: Spanilá jízda kočárů, vystoupení zpěvačky Moniky Absolonové, staročeské tržiště, Pigy a Lily, kapela Electrophonix, HORSE SHOW,  Saxana dětem, Ivana Korolová s kapelou, Oldtimer Corso veteráni, T.J. Sokol Pardubice, Šlapeto, PM Stars, Dny medu, lampionový průvod, Běh Univerzity Pardubice, ELÁN KontraBand, Vinařský minifestival, poutové atrakce, Laserová a světelná show. http://pardubice.eu/podzimni-mestske-slavnosti-6-7-10-2023
Co si dal trilobit ke své poslední večeři?
21stoleti.cz
Co si dal trilobit ke své poslední večeři?
Paleontologové z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy s kolegy popsali v jednom z nejprestižnějších vědeckých časopisů trilobita starého 465 milionů let se zachovaným obsahem trávicí soustavy. Ta
Exkluzivní kreativita arabské estetiky
rezidenceonline.cz
Exkluzivní kreativita arabské estetiky
Nádherný byt s desítkou rozmanitých luxusních pokojů představuje esenci dokonalého souznění orientální atmosféry se soudobou precizností, tak typickou pro nábytek a doplňky společnosti Covet House, je
4 talenty kakaa
panidomu.cz
4 talenty kakaa
Je běžně v regálech – balíček nepřichuceného kakaového prášku. Stejného, kterého si staří Aztékové a Mayové vysoce cenili pro jeho mimořádné účinky. Některé jsou spíš bájné, ale další už věda potvrdila. * Proti stárnutí Za stárnutí víc než plynutí času může klesající schopnost buněk bránit se poškození, které jim způsobují agresivní volné radikály. Ty jsou