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3D-Druck als Möglichkeit, um gebrochenen Knochen zu festigen?

Am 5. Dezember 2018 von Jacqueline O. veröffentlicht
gebrochene Knochen zu festigen

An der University of Arizona arbeitete ein Team von Wissenschaftler an einem 3D-Druckverfahren , um Frakturen, insbesondere für das amerikanische Militär, effektiver zu behandeln. Dr. Szivek, ein biomedizinischer Ingenieur und Professor für orthopädische Chirurgie, der für die Studie verantwortlich ist, hat nun einen Zuschuss von zwei Millionen Dollar vom Verteidigungsministerium erhalten hat, um seine Forschung zu beschleunigen und eine schnelle Lösung zu finden, um gebrochene Kochen zu festigen und zu stärken.

Die additive Fertigung in der Medizin wächst rasant und es mangelt nicht an Anwendungsbeispielen: Wir berichteten bereits über 3D-gedruckte Implantate, biologisch gedrucktes, menschliches Gewebe… die Liste ist Lang. Man muss erwähnen, dass sich die 3D-Technologie rasant weiterentwickelt und Behandlungen anbietet, die deutlich besser auf den einzelnen Patienten abgestimmt sind, sodass sich die Medizin weiterentwickelt. Dr. Szivek möchte den 3D-Druck mit adulten Stammzellen kombinieren, um Knochenfrakturen vollständig zu behandeln.

gebrochene Knochen zu festigen

John Szivek

Der Professor erklärt: „Stellen Sie sich einen Aufprall vor, der einen langen Knochen sprengt, sodass er nicht rekonstruiert werden kann. Dies ist ein sehr großes Problem für die Armee, wo Explosionen oder Verletzungen zu schweren Knochendefekten führen kann.“ Daher arbeitete er mit klinischen Partnern in der Abteilung für Orthopädie der Universität zusammen, um biomimetische Gerüste in 3D zu drucken, die lange Knochensegmente ersetzten können, egal ob gebrochen oder fehlend. Gefüllt werden sollen diese mit Kalziumpartikeln und adulten Stammzellen, zwei Wirkstoffe, die eine viel schnellere Knochenheilung und -entwicklung ermöglichen. Nach der Implantation würde das Gerüst als Modell für das Knochenwachstum dienen.

Die nächsten Schritte

Die Pilotstudien zeigen vorerst gute Ergebnisse. Dr. Szivek sagt, dass sie „die vollständige Knochenbildung erreicht haben und einen großen Knochendefekt in etwa drei Monaten abdecken. Wir wollen nun den Heilungsprozess noch weiter beschleunigen.“ Die Forscher werden nun prüfen, ob körperliche Aktivität zu dieser Beschleunigung beitragen kann. Um diese Theorie zu testen, ist das 3D-Knochengerüst mit winzigen Sensoren ausgestattet, die körperliche Aktivität des Patienten übertragen können. Sie analysieren, ob und wie lange Gewicht oder Last auf das Gerüst aufgebracht wird.

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Eines der in 3D gedruckten Gerüste, das den fehlenden Knochen ersetzen wird (Bildnachweis: John Szivek / UA College of Medicine – Tucson)

Wenn die Tests erfolgreich sind, sollte das Team ein Protokoll für die postoperative Physiotherapie für das Militär erstellen. Dr. Szivek sagt: „Patienten brechen oft den beschädigten Knochen, nachdem Chirurgen versucht haben, ihn zu reparieren und die Extremität wird schließlich amputiert. Der menschliche Körper wird versuchen, den fehlenden oder beschädigten Knochen für einige Monate nach der Verletzung zurück zu drängen, aber er wird den Prozess schließlich aufgeben. Deshalb müssen wir einen Weg finden, um Knochen so schnell wie möglich wachsen zu lassen, um dem Körper zu helfen.“

Ergebnisse, die genau überwacht werden und die einen echten Einfluss auf den medizinischen Sektor haben können! Weitere Informationen finden auf der offiziellen Website der University of Arizona.

Was halten Sie von den neuen Anwendungen von Dr. Szivek? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und hinterlassen Sie uns ein Kommentar unten oder auf FacebookTwitter oder Google+. Und denken Sie daran sich für unseren wöchentlichen Newsletter kostenlos anzumelden, um keine Neuigkeiten im 3D-Druck mehr zu verpassen!

 

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