Шовкового павука: Ключ до нової кісткової ремонт композитів!

Вчені винайшли біоразлагающейся композиція із шовкових волокон, які можуть бути використані для ремонту підшипників кістки тріщинуватих навантаження без виробництва ускладнень, як інші матеріали.

Тривимірна надання нового типу кістки ремонт композитної розроблена компанією університету Niederich. Композитного матеріалу зроблений з шовкової клітковини і polylactic кислота волокна, і при збереженні гнучкість, він покритий з відмінним bioceramic частинок. Цей біоразлагающейся композитний допомагають зцілити кісток, не виробляючи ускладнень, як металеві деталі.

Ремонт основних несучих кісток таких, як кістки ніг може бути довгим і важким процесом.

Ремонт основних несучих кісток таких, як кістки ніг може бути довгим і важким процесом.

Для полегшення ремонт, лікарі іноді встановити металевою пластиною для підтримки кістки, під час його загоєння. Але це може бути проблемою. Деякі металів мікроінструментів іонів в навколишні тканини, яка викликає запалення і роздратування. Крім того, метал є також дуже важко. Якщо металева пластина піддається надмірного навантаження на ногах, нові кістки може стати більш крихкими і швидше за все, перелом.

Для того, щоб знайти рішення для цієї проблеми, матеріал вчений і біомедичних інженер професор Мей Вей звернувся до павуки і метелики для натхнення. Вей є особливо стурбована шовкові fibroin, білок, що міститься у волокнах шовкові павуки і міль, відомий своєю добре міцність і міцність.

Медичне співтовариство давно відомо про існування шовкові fibroin. У зв'язку з високою міцністю та добре до біологічного розкладання це спільних компонент медичної швів і тканини техніки. Тим не менше, ніхто не намагався змусити її щільних полімерного матеріалу, і Вей знав, шовк fibroin ключем якщо вона хотіла б зробити краще пристрій для ремонту несучих перелом кісток.

У співпраці з проф Dianyun Чжан, інженер в університеті штату Коннектикут, проф Вей лабораторії почав тестування шовкові fibroin в різних композитних матеріалів, знайшовши правильну комбінацію і співвідношення різних матеріалів для досягнення до кращі сили і гнучкості. Стать. Новий склад звичайно має високу міцність. Твердість. Однак, це не потрібно бути надто високою. Якщо твердість є занадто високою, це буде пригнічують ріст щільні кістки. В той же час композитного матеріалу повинна бути гнучкою, так, що пацієнт може зцілювати кістки, зберігаючи природного ареалу руху і руху.

Після десятки тести Вей і Чжан виявили, що вони шукали. Нові композитного матеріалу складається з Нитяні волокон і polylactic кислота волокон (біоразлагающейся термопластів, з кукурудзяний крохмаль і цукор очеретяний), просочені рішення, і кожне рішення покриті гідроксиапатит. Штраф мікробної керамічні частинок (кальцію фосфат мінералів у зуби і кістки). Покриттям волокон були шаруватих на невеликий сталевий каркас і запресована щільна композитний стрижня в гарячий стиснення цвілі.

У недавньому дослідженні в матеріалах, опублікованих "механічних поведінки з біомедичних" Вей повідомили, що високопродуктивний біоразлагающейся композитів виставку високою міцністю і хороший гнучкість, яка є і той же тип біоматеріалів в літературі. Найвищою цінністю будь-коли зареєстрованих. Крім того, їх продуктивність стане ще краще.

Вей, який також заступник декана школи інженерії і має були присвятивши себе досліджень та післядипломної освіти, сказала: «наші результати показують, що цей новий тип композитного матеріалу має дуже високу міцність і гнучкість, але ми вважаємо, що якщо ми можемо зробити Кожен компонент для досягнення нашої мети, ми буде отримати кращі результати. "

Нові композитного матеріалу також має міцність. Стегна дорослих і людей похилого віку може зайняти місяці, щоб залікувати. Композитних матеріалів, розроблених Вей лабораторії завершила свою роботу а потім почав негативно вплинути на один рік по тому. Немає хірургічне видалення, не потрібно.

Разом з Вей і Чжан дослідницькою групою є Брайант Heimbach, аспірант та матеріали науковий співробітник лабораторії Вей і Beril Tonyali від UConn, хто вивчає матеріалознавства та інженерних градусів.

Команда почав тестування нових похідні композитів, в тому числі тих, що використовують монокристальна вигляді гідроксиапатит для більше сили сполук і зміни до покриття суміші зробити її мати більшу вагу в кістках розгорнути механічних propertie