Biomaterials הופכים חלק חשוב של הליכים טיפוליים ואבחון רבים, והמחקר בתחום זה גדל במהירות. חלק מן האזורים המרגשים ביותר הם אורתופדיה , עיניים , טיפולים בסרטן וטיפול שיניים.
חומר ביולוגי הוא חומר שהונדס לשימוש בטופס המשמש להנחיית מהלך טיפולי או אבחון .
למרות שמחקרים רבים על חומרים ביולוגיים נעשים במודלים של בעלי חיים או במבחנה כרגע, מדענים מעריכים כי ממצאים אלו ישמשו בקרוב בניסויים בבני אדם.
אופטלמולוגיה וביו-חומרים
קרום מי השפיר (AM) נעשה שימוש בניתוח השחזורי של העין במשך שנים רבות. לאחרונה, טכניקות חדשות הוצעו לעשות החלפת קרנית יעיל יותר. זה ניתוח מסוים מתבצע לעתים קרובות כאשר יש פגיעה קבועה בעין הנגרמת על ידי מחלה או כוויות כימיות.
AM מתקבל השכבה הפנימית ביותר של השליה ויש לו תכונות אנטי דלקתיות נגד הצטלקות, מה שהופך אותו תחליף קרום טוב. עם זאת, רקמות AM הוא רזה באופן טבעי מעונן, אשר יכול להשפיע על חזון של אדם. מדענים חוקרים כעת דרכים להקשיח ולהבהיר באופן אופטי את AM על ידי יצירת לרבד רקמות. הם מאמינים כי הממצאים שלהם יעזרו לקדם את AM בדרכים שיישמו טוב יותר את החומר בניתוח המשחזר של העין האנושית.
Biomaterials לשיפור אבחון סרטן וטיפול
יש גם הרבה התקדמות באמצעות biomaterials שונים בטיפול בסרטן. אלה כוללים שימוש בחומרים מקוריים כדי לקבוע את האבחנה ואת הפרוגנוזה של סוגי סרטן שונים, כמו גם להשתמש בהם כדי לספק תרופות נגד סרטן בצורה יעילה יותר.
טיפולים המכוונים ישירות לגידולים הוכרו כדרך מועדפת לטיפול בסרטן. הם מסוגלים לספק מכות גדולות יותר לתאי הסרטן ולגרום פחות תופעות לוואי.
לצורך טיפול מקומי בסרטן, חוקרים מאוניברסיטת אדלייד שבאוסטרליה תכננו והנדסו אימפלן תלת-טיטניום מבוסס חוטי טיטניום, עם מערכי ננו-טיטניום טיטניים שניתן לטעון עם תרופת סרטן ולשמש ככלי להעברת תרופות. המחקרים הראו כי כאשר הטיפול בסרטן מועבר עם השתלים החדשים, תאי סרטן השד הפכו פחות לשרוד. במהלך המחקר, שלושה ימים לאחר החדרת השתל, תאי הגידול החלו לסגת. החוקרים גם מדגישים כי גישה כימותרפית חדשה זו יכולה להיות מותאמת לסוגים אחרים של סרטן בעתיד.
אספקת תרופות לאתר המדויק של הנגע היא גישה כי הוא גם נבדק בתחומים אחרים של הרפואה. לדוגמה, זיהומים חיידקיים עמידים לתרופות, שהפכו לבעיה גוברת עקב שימוש יתר באנטיביוטיקה, עשויים להיות ניתנים לטיפול באמצעות ההתקדמות האחרונה בתחום הביו-חומרים. סילבר הליבה מוטבע mesoporous סיליקה ננו כלי רכב כבר בשימוש על מודלים עכברים לספק אנטיביוטיקה לאזורים של זיהום עמיד.
במחקר בבעלי חיים, nanoplatforms הוכחו להיות יעיל מאוד להרוג חיידקים, בעת ובעונה אחת גם באמצעות כסף ואנטיביוטיקה סוכנים.
הנדסת רקמות סחוס
ד"ר טניה לוינגסטון מן הקולג 'המלכותי של המנתחים באירלנד (RCSI) הוא לחקור עוד אזור מרגש של מחקר biomaterials. Levingstone הוא חלק של העצם רקמות מחקר קבוצת המחקר. קבוצה זו עשתה התקדמות משמעותית בעיצוב חומר שיכול לעזור לחידוש המפרקים פגום. צוות המחקר התאחד עם מרכז המחקר AMBER ( חומרים מתקדמים ו- BioEngineering מחקר) ופיתח 3D רב שכבתית פיגום נקבובי המורכב קולגן, hydroxyapatite וחומצה היאלורונית.
כל החומרים האלה נמצאים במפרק בריא ויש להם פוטנציאל לכוון באופן אקטיבי את תאי הגוף לתיקון המפרקים שנפגעו.
במחקריהם האחרונים, בחנו החוקרים האיריים את המתחם על בן 15 חודשים. הסוס סבל ממחלה ניוונית של שני מפרקי הברך שלה הידועים בשם "אוסטאוכונדריטיס". במקרים מסוימים של מצב זה יכול להיות כל כך חמור אצל בעלי חיים שהם צריכים להיות מורדמים. לאחר שעברו הליך ארתרוסקופי שגרתי שהסיר את שברי הברכיים הלא יציבים, השתלשו הפיגומים הרב שכבתיים במפרקי הסוס. כתוצאה מכך נוצרו עצמות וסחוסים חדשים, כפי שנחשף בחקירה חמישה חודשים לאחר ההליך הראשוני. הסוס הצעיר עם הסיכויים הקודרים הקודמים הוא עכשיו חזרה לאימונים להראות לקפוץ אירועים.
החומר כבר פטנט וזה עכשיו ידוע בשם ChondroColl. זהו המוצר השני של הקבוצה בתחום התחדשות העצם. בעבר, הם מתוכננים ונבדקים פיגום חידוש העצם שנקרא HydoxyCall, אשר כבר מאושר CE ו הובא לשוק על ידי חברת הזנק מ RCSI, הנקראת SugarColl Technologies. ChondroColl כרגע ממתין לאישור הרגולציה, ואת המחקרים הראשונים על בני אדם עם פגמים osteochondral צפויים להתחיל בעתיד הקרוב.
דיכוי עששת
חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה בוחנים דרכים טובות יותר להסרת רובד שיניים שיכולות לגרום להתפרצות של עששת. הם תכננו חלקיקים קטליטיים עם פעילות דמוית חמצן, העלולה להפריע למטריצה המגנה על חיידקים הנמצאים בפה. אסטרטגיה זו רומן נבדק עד כה על מודלים מכרסמים הראו ירידה משמעותית עששת. הצוות מקווה בקרוב ליישם את הידע הזה לטיפול במחלה אוראלית אנושית. הם מציעים לכלול את חלקיקים קטליטי עם חמצן משחות שיניים מסחריות ומוצרים לשטיפת פה כאסטרטגיה חדשה antiplaque במאבק נגד עששת.
מקורות:
דוד F, לוינגסטון T, O'Brien F, et al. ריפוי העצם משופרת באמצעות השתלת פיגום קולגן-hydroxyapatite בטיפול של רב גדול העצם אנדיסמאלית העצם אנדיסמאלית בגזע יסודי. היומן של הנדסת רקמות & רגנרציה רפואה [באינטרנט סדרתי]. אוקטובר 2015; 9 (10): 1193.
גאו L, Liu Y, Koo H, et al. Nanocatalysts לקדם Streptococcus mutans biofilm מטריקס השפלה ולשפר להרוג חיידקי לדיכוי עששת שיניים in vivo. מאמרים מקוונים [סדרתי מקוון]. 29 במאי 2016; 101: 272-284.
Hariya T, Tanaka Y, Yokokura S, Nakazawa T. שקוף, גמיש אנושי למינציה קרום למינציה להשתלת הקרנית. ביומטריאלס, [סידורי מקוון]. ספטמבר 1,2016, 101: 76-85.
קאור G, וילסמור ט, אודוקיו א, ואח '. טיטניום תיל שתלים עם מערכים Nanotube: מודל המחקר לטיפול מקומי לסרטן. מאמרים מקוונים [סדרתי מקוון]. 1 בספטמבר 2016; 101: 176-188.
מלר D, פוקלין M, תומסן H, Westekemper H, Steuhl KP. השתלת קרום אמניוטית בעין האנושית. דויטש ארזטבלט אינטרנשיונל. 2011; 108 (14): 243-248. doi: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
ערימת J, לוינגסטון T, דוד F, et al. תיקון של אוסטיאוכונדריטיס גדול lesec lesions באמצעות רקמה רב שכבתית חדשה מהונדסים לבנות אתלט אתלט. היומן של הנדסת רקמות ו Regenerative רפואה [באינטרנט סדרתי]. 20 במאי 2016; זמין מ MEDLINE, איפסוויץ ', MA. תאריך כניסה 11 ביוני, 2016.
וואנג Y, דינג X, Gu H, et al. אנטיביוטיקה נטען, כסף הליבה מוטבע mesoporous סיליקה ננו כלי כמו סוכן סינרגיסטי antibacterial לטיפול זיהומים עמידים לסמים. מאמרים מקוונים [סדרתי מקוון]. 2 ביוני 2016; 101: 207-216.