Cercetători din China au dezvoltat o sticlă bio-activă imprimată 3D care se apropie de rezistența și durabilitatea osului uman. În testele pe animale, materialul a susținut creșterea celulelor osoase mai mult timp decât sticla obișnuită și a rivalizat cu performanța unor implanturi dentare de ultimă generație, anunță Interesting Engineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Deși sticla este asociată, în mod obișnuit, cu fragilitatea, structura sa moleculară are o trăsătură comună cu osul. Ambele rezistă mai bine la compresie decât la întindere. Acest lucru o face un candidat surprinzător, dar promițător, pentru medicină.
Cum funcționează noul material
Echipa condusă de Jianru Xiao, Tao Chen și Huanan Wang a găsit o metodă de a transforma particulele de siliciu, combinate cu ioni de calciu și fosfat, într-un gel imprimabil 3D. Spre deosebire de procesele convenționale, care cer plastifianți toxici și temperaturi de peste 1.000°C, această metodă folosește o „sinterizare la temperatură joasă”, la aproximativ 700°C, ceea ce reduce costurile și riscurile medicale.
Noua bio-sticlă a fost testată pe iepuri, în comparație cu sticla simplă și cu un substitut comercial de os dentar. Rezultatul? După opt săptămâni, majoritatea celulelor osoase se fixaseră pe structura de bio-sticlă, în timp ce sticla simplă nu a arătat aproape deloc creștere.
Implanturi „verzi” și personalizabile
Un avantaj major al noii tehnologii este faptul că structurile pot fi imprimate 3D exact după forma secțiunilor osoase deteriorate, fapt ce oferă implanturi personalizate pentru fiecare pacient.
Cercetătorii au subliniat și dimensiunea „verde” a metodei. Gelurile anorganice auto-regenerante, pe bază de siliciu, elimină necesitatea aditivilor organici toxici, reduc costurile și mențin bioactivitatea materialului.
„Această strategie de imprimare 3D anorganică și prietenoasă cu mediul a permis crearea unor substituenți osoși mai accesibili și eficienți, cu rezultate îmbunătățite pentru regenerarea și integrarea osoasă”, au scris autorii studiului.
Deși aplicațiile imediate vizează chirurgia dentară și ortopedică, cercetătorii consideră că metoda ar putea fi extinsă și în alte domenii, precum ingineria mecanică sau industria energetică.
