Cet "os hyperélastique" imprimé en 3D va transformer la médecine

Les os brisés constituent le fléau de la profession médicale, malgré les meilleurs efforts des médecins pour pomper les fractures de produits chimiques coûteux et induisant la croissance et pour fournir un soutien. Mais quand il s’agit de squelettes brisés, il n’ya finalement pas grand chose à faire mais attendre. Un nouveau chercheur aux substances bizarres surnommé "os hyperélastique" devrait apaiser les impatients.

Imaginez un bras cassé, comme le célèbre membre battu par Quidditch de Harry Potter dans le Chambre des Secrets. À l'intérieur, l'un des os longs est éclaté en deux. Les chercheurs de la Northwestern University publient leur étude en l'absence de Skele-Gro magique, Science médecine translationnelle Aujourd'hui, nous avons découvert comment combler l'écart entre ces fragments d'os en utilisant une substance appelée os hyperélastique, ou HB. Le matériau visqueux est imprimé en 3D dans la forme voulue, puis compressé et coincé dans l’espace, où il se dilate pour combler les recoins de l’os brisé. Pensez à une guimauve plissée coincée dans une fissure.

«Comme il est élastique, il peut être pressé dans un défaut d'expansion pour se fixer mécaniquement dans l'espace sans colle ni sutures», Ramille N. Shah, Ph.D., co-auteur du journal et professeur adjoint au département des matériaux de Northwestern. Science et ingénierie a déclaré lors d'une téléconférence mardi. Shah et ses collègues ont réussi à créer cette substance avec le même matériau que l'os: un minéral appelé hydroxyapatite, mélangé avec des agents liants qui confèrent à la substance, par ailleurs fragile, des propriétés de flexion et une résistance sans précédent. Dans une expérience, ils ont imprimé en 3D une section de fémur qui a résisté à un poids de 150 livres avant de commencer à céder.

C'est en soi un exploit impressionnant, mais la substance extensible fait plus que fournir une structure. L’os hyperélastique, composé en grande partie de matériaux naturellement présents dans le corps (tous approuvés par la FDA), fournit structure physiologique - un cadre pour la croissance des cellules du corps. Parce qu’il est à la fois biodégradable et, surtout, biocompatible, il s’intègre dans le corps, facilitant ainsi le passage des vaisseaux sanguins et la croissance des cellules. Shah et ses collègues ont testé cette propriété du HB en l'ensemencement en cellules souches, cellules susceptibles de se spécialiser dans n'importe quel type de tissu. Ce qu’ils ont trouvé est remarquable: les cellules souches plantées sur le HB se sont non seulement multipliées, mais ont commencé à faire des os, extrayant les minéraux du HB lui-même en tant que ressource. Et le système immunitaire, dans la mesure où leurs expériences l’ont montré, ne panique pas lorsque HB pénètre dans son territoire.

Sa capacité d'impression 3D rend ses applications pratiquement illimitées. Si vous avez besoin d’un nouveau crâne, Shah and co. vous êtes couvert:

Idem une réplique exacte d'une hélice d'ADN:

Bien que l’impression 3D soit maintenant couramment utilisée dans le domaine médical, Shah note que le gros avantage de l’os hyperélastique est que «l’encre» utilisée pour l’imprimer n’est pas d'un coût prohibitif, car elle est Cela signifie qu’il sera facile d’agrandir, d’expédier dans des hôpitaux équipés d’imprimantes 3D et de les insérer dans les bras, les jambes et les côtes cassés de la planète.

Cela arrivera-t-il de sitôt? «Pour en arriver là, il faut beaucoup de réglementation et de contrôle de la qualité», note Shah. Mais si les preuves qu’il présente sont une indication de son potentiel, il est peu probable que cela se produira bientôt.