Geresnis diskas nugaros taisymui

Dėl pažeisto tarpslankstelinio disko sukelto nugaros skausmo dažnai prireikia operacijos – disko pakeitimas plastikiniu ar metaliniu implantu arba disko pašalinimas ir greta esančių sujungimas. Naujo tipo pakaitinis diskas, kurį sudaro gyvomis ląstelėmis apsodintas karkasas, gali sumažinti nugaros skausmą be daugelio pašalinių poveikių, kuriuos sukelia esami chirurginiai metodai.

Šaltasis spausdinimas: Čia parodyta medžiaga veikia kaip dirbtinio tarpslankstelinio disko, kuriame yra gyvų ląstelių, pagrindas.

Pietų Karolinos medicinos universiteto mokslininkai sukūrė pakaitinio disko prototipą, atspausdindami išorinį pastolį ir įsėję į pastolius gyvomis ląstelėmis. Pastoliai labai imituoja sudėtingą tikro tarpslankstelinio disko mikrostruktūrą ir yra pirmasis žingsnis kuriant implantą, galintį atlikti tokias pačias atramines ir amortizacines funkcijas kaip ir originalas. Palyginti su šiandien naudojamais metaliniais ir plastikiniais implantais, dirbtiniai pastoliai patekęs į gyvus audinius, galėtų atsistatyti, o nuolatinis kraujo tiekimas sumažintų infekcijos riziką po operacijos.

Tarpslankstelinis diskas arba IVD yra želė spurgos formos, su minkštu, elastingu centru ir kietesniu, pluoštiniu išoriniu sluoksniu. Įterptas tarp stuburo slankstelių, diskas apibrėžia ir palaiko stuburo judėjimą, prilaikydamas kaulus, tuo pačiu leisdamas visam stuburui sulenkti ir pasisukti. Diskai taip pat veikia kaip amortizatoriai, amortizuojantys smūgius į stuburą. Susidėvėjus diskui, spaudimas išilgai stuburo pasiskirsto netolygiai, o jei slanksteliai net nežymiai pasislenka, jie ištempia aplink stuburą besisukančius nervus, sukeldami skausmą. Jei mankšta ir fizinė terapija nepadeda, gali prireikti operacijos.

Tačiau stuburo sujungimas riboja lenkimą ir sukimąsi sujungtoje stuburo dalyje, todėl kai kurie chirurgai tvirtai remia implanto metodą. Nė vienas iš mūsų negimė su susiliejusiais spygliais, sako Bartonas Sachsas , Pietų Karolinos medicinos koledžo ortopedijos profesorius, kuris reguliariai atlieka disko implantų operacijas ir kuris nebuvo susijęs su naujuoju darbu. Dviejų kaulų sujungimas gali padidinti gretimų segmentų spaudimą ir susidėvėti kiti diskai, sako Sachsas. Implantas ne tik išsaugo judesį, bet ir sutrumpėja atsigavimo laikas po implanto operacijos. Tai veikia labai gerai, sako Sachsas. [Pacientai] greičiau išlipa iš ligoninės; jie greičiau grįžta į savo gyvenimo būdą.

Tačiau šiuo metu naudojami implantai nesugeria smūgio. Jūs dedate medžiagas, kurios atrodo kaip viduramžiai, ir tokia yra dabartinės klinikinės praktikos būklė, sako Robertas Mauckas , Pensilvanijos universiteto ortopedinės chirurgijos ir audinių inžinerijos profesorius. Mauckas stengiasi tobulinti diskų implantus.

Pietų Karolinos medicinos universiteto mokslininkai, vadovaujami Xuejun Wen , Klemsono universiteto ir Pietų Karolinos medicinos universiteto bioinžinerijos ir regeneracinės medicinos profesorius, bandė tiksliai imituoti natūralią disko architektūrą, kad jis galėtų atlikti tas pačias funkcijas kaip ir originalas.

Pirmiausia jie kompiuteriu sumodeliavo sudėtingą vidinę disko struktūrą. Tada jie išspaudė ištirpintą poliuretaną per smulkų stiklinį mikropipetės antgalį ant platformos, laikomos -4 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Dėl vėsios pagrindo temperatūros kiekvienas atspausdintas sluoksnis greitai sukietėjo, o vienas po kito einantys sluoksniai susidėjo ir išlaikė savo formą. Jei neatvėsinsite labai greitai, negausite norimos struktūros, sako Wen. Galiausiai grupė sėjo galvijų ląsteles ant pastolių, kad patikrintų, ar struktūra palaiko ląstelių augimą. Jie išaugo, kad užpildytų jį per 19 dienų, o po to buvo nustatyta, kad ląstelės išsidėstė taip, kaip būtų natūraliame diske.

Tai sumanus priedų gamybos pritaikymas ir įdomus darbas, sako Džeimsas Jatridis , ortopedijos ir neurochirurgijos profesorius Sinajaus kalno medicinos mokykloje Niujorke. Tačiau Iatridis priduria, kad keli alternatyvūs metodai, susiję su biologiniu atstatymu, artėja prie klinikinių tyrimų arba yra pažengusiose vystymosi stadijose.

Nors naujasis Weno ir jo grupės darbas yra arčiausiai tikro disko mikrostruktūros atkartojimo, jo veikimas dar turi būti išbandytas. Per artimiausius kelis mėnesius diskai bus išbandyti su žiurkėmis. Vis dar bandome suprasti, kokie sudėtingi turi būti mūsų sukurti sprendimai, kad atkurtume funkciją, sako Mauckas.

paslėpti