Новый способ исцеления сломанных костей с помощью электрической стимуляции

Лайнуть/Поделиться

Эта технология помогает заживлению сломанных костей, а затем просто растворяется в организме.

Заживление сломанной кости может быть длительным и болезненным процессом. Один из способов ускорить этот процесс – добавить электричество. Когда кости находятся под давлением, они, естественно, производят небольшой электрический ток, который стимулирует рост костных клеток. Врачи давно пользуются этим фактом, используя имплантаты для электрической стимуляции переломов костей.

Проблема заключается в том, что эти имплантаты часто содержат токсичные батареи и требуют хирургических вмешательств для удаления. Теперь инженеры Университета Коннектикута создали имплант, который преодолевает недостатки своих предшественников, обеспечивая электрическую стимуляцию переломам костей более безопасным и менее инвазивным способом.

Электростимуляция имплантата

В центре технологии, подробно описанной в журнале Nano Energy, находится вещество, чаще связанное с сглаживанием лиц, чем с заживающими костями: PLLA. Обычно используемый кожный наполнитель является «пьезоэлектрическим», что означает, что он выделяет электрический заряд в ответ на вибрацию. Он также не токсичен и со временем растворяется в организме.

Вместо того, чтобы просто построить имплант электростимуляции из PLLA, команда решила превратить его в костный каркас – что-то, на чем будут расти новые костные клетки.

Оказавшись на месте, можно использовать внешний ультразвук для очень слабой вибрации имплантата, генерируя небольшое электрическое напряжение. Через некоторое время имплантат просто распадется сам по себе.

Исследователи проверили свою технологию электростимуляции на мышах с переломами черепа, и, по словам исследователя Ритопы Дас, она работает так, как надеялись.

«Электрическое поле, кажется, привлекает костные клетки к месту перелома и способствует превращению стволовых клеток в костные клетки», – сказала Дас в пресс-релизе.

Помимо сломанных костей

Исследователи сейчас пытаются ответить на вопрос, который озадачивал врачей на протяжении десятилетий: почему электростимуляция способствует росту костей?

Если они смогут понять это, они смогут использовать эту информацию для дальнейшей разработки своего имплантата, что сделает его еще более способствующим росту костей.

С волной ультразвука от палочки имплант начинает производить электричество, которое стимулирует рост костей. Изображение: Университет Коннектикута

В будущем, Дас говорит, что технология будет использоваться для лечения не только костей.

«Эта технология может быть объединена с другими факторами для облегчения регенерации других тканей, таких как хрящи, мышцы или нервы», – сказала она.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105028


Вас также может заинтересовать: Этот 3D принтер делает костные имплантаты, которые естественным образом сливаются с телом

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Инструмент AI отслеживает время, которое политики проводят в своих телефонах

Этот удобный инструмент использует машинное обучение и распознавание лиц для измерения. Разработчик из Бельгии, Дрис… Читать далее

08/07/2021

Псилоцибин увеличивает число нейронных связей на 10%

Псилоцибин вызывает быстрый и стойкий рост дендритных шипов в лобной коре in vivo. Структурное ремоделирование, вызванное… Читать далее

07/07/2021

Женщины не пожалели о сделанном аборте годы спустя

В течение пяти лет после сделанного аборта большинство женщин не жалеют о своем решении —… Читать далее

04/07/2021

Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами

В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и… Читать далее

03/07/2021

CRISPR, введенный в кровь, впервые лечит генетическое заболевание

Редактор генов CRISPR отлично справляется с фиксацией болезненных мутаций в выращенных в лаборатории клетках. Но использование… Читать далее

27/06/2021

Микробные фермы на солнечных батареях, как альтернативный источник белка

Ученые обнаружили, что микробы могут производить в 10 раз больше пищи, чем растения. Идея исследователей… Читать далее

27/06/2021