В Китае создали биостекло, способное заменить человеческие кости

Теперь с помощью 3D-принтера можно разработать модель будущего импланта, которая точно повторяет форму поврежденной кости пациента. Прорыва добились биоинженеры из Китая – разработали биостекло, пригодное для 3D-печати. Изобретение уже протестировали на животных.

Результаты работы опубликованы в журнале ACS Nano.

Что кость, что стекло уверенно справляются с нагрузкой на сжатие и плохо выдерживают растяжение. Однако кремний, лежащий в основе стекла, можно превратить в жидкость и придать ему любую форму. Впрочем, есть нюанс – для печати большинства видов стекла нужны либо токсичные добавки, либо температуры выше 1100°C, что делает процесс слишком сложным для медицины.

Посему китайские ученые пошли путем замешивания частиц кремния с ионами кальция и фосфата –веществ, участвующих в росте костей в организме. В результате получился биоактивный гель, пригодный для печати. После формирования заготовки достаточно прогреть ее при 700°C, и материал становится твердым, сохраняя полезные свойства.

Чтобы убедиться в надежности разработки исследователи провели эксперименты на кроликах с повреждениями черепа. Новинку сравнивали с обычным напечатанным силикагелем и с коммерчески доступным заменителем кости.

Результаты оказались многообещающими: промышленный продукт дал быстрый, но кратковременный эффект, тогда как биостекло поддерживало рост клеток дольше. Уже через восемь недель на его поверхности сформировалось заметное количество костной ткани.

Вдобавок, отмечают ученые, их стеклянная чудо-кость создается по цифровой 3D-модели, а значит, идеально совпадает с местом дефекта.