Напечатанные на 3D-принтере кости впервые успешно прижились у мышей

Пустую напечатанную на 3D-принтере кость имплантировали в череп мыши. Фрагмент оказался достаточно реалистичным, чтобы врасти в собственные кости и не вызвать отторжения, в нем даже сформировался костный мозг.

Производство имплантатов костной и хрящевой ткани – одна из наиболее важных отраслей применения 3D-печати. Удачные решения способны значительно улучшить качество жизни тысяч пациентов. Благодаря новейшим технологиям 3D-сканирования и относительно недорогим материалам работа хирургов может стать гораздо эффективнее – 3D-печать может стать более качественным и доступным способом производства имплантатов, чем традиционные методы.

Имплантаты костной ткани, которые пересаживаются молодым людям, должны подходить к условиям растущего организма. Даже в случае с более взрослыми пациентами пересаженный фрагмент должен срастаться с собственной костной тканью, иначе отторжение грозит опасными инфекциями. Большинство созданных ранее напечатанных на 3D-принтере костных имплантатов сделаны из металла, пластика или композитных материалов, которые организм воспринимает как инородный предмет.

Первый случай успешного врастания напечатанного на 3D-принтере фрагмента кости – это важный этап, даже если речь идет о мышах. Вместо металла или пластика команда использовала для 3D-печати искусственную костную ткань. Первоначально материал был разработан в рамках инженерного проекта студентов бакалавриата Каспера Слотса и Мартина Бонде Йенсена. Разработка должна была быть прочной, как человеческие кости, но в то же время подходить для подачи из печатной головки 3D-принтера.

Ученые объясняют, что материал, подаваемый при 3D-печати имплантатов – это керамика, как и большинство человеческих костей. Для изготовления нового материала команда смешала фосфат кальция с жиром, чтобы получить необходимую текстуру. Разработка получилась чрезвычайно реалистичной и пересадка прошла успешно, так что исследователи намерены как можно скорее перейти к экспериментам на свиньях.

Потенциальное значение нового материала для 3D-печати искусственных костей весьма велико. Некоторые хирурги рекомендуют пациентам, стоящим в очереди на реконструкцию челюсти, подождать, пока разработка выйдет на стадию клинических испытаний. Если имплантаты получат необходимые сертификаты, качество жизни пациентов с раком челюсти, остеопорозом и другими заболеваниями и травмами может существенно повыситься.