Cuma , Haziran 25 2021
Ana Sayfa / Biyoteknoloji / Biyobozunur Nanofiber Kemik Dokusu ve Ultrason İle Kırık Kemikleri Onarma

Biyobozunur Nanofiber Kemik Dokusu ve Ultrason İle Kırık Kemikleri Onarma

Connecticut Üniversitesiden (UConn) bir grup biyomedikal mühendisi, kırık kemiklerin iyileşmesi sürecinde kemiğin daha hızlı onarılabilmesi için özel bir iskele yapısı ve bunu yapıyı uyarmak için elektriksel stimülasyon sağlayan bir cihaz geliştirdiler. Çalışma 27 Haziran 2020 tarihinde  Nano Energy Dergisi’nde yayımlandı.

Küçük kemik kırılmaları genellikle kendi başlarına daha kolay iyileşirken, parçalanmış veya eksik kemik parçaları olan büyük kırıkların onarımı daha zordur. Vücudun doğal elektrik alanını taklit ederek kırık bölgesine küçük bir elektrik alanı uygulamak hücrelerin yenilenmesine yardımcı olabilir. Ancak bunu yapan tıbbi cihazlar genellikle hantaldır, elektrik kablolarına veya toksik pillere ihtiyaç duyulur ve kemik iyileştikten sonra invaziv çıkarma ameliyatı gerektirir.

Biyobozunur Nanofiber Kemik Dokusu İle Kırık Kemikleri Onarma

UConn’dan bir grup biyomedikal mühendisi, kemik büyümesini teşvik etmek için kontrol edilebilir bir elektrik alanı üreten toksik olmayan bir polimer scaffold iskelesi geliştirdi. İskele, vücudun büyük kırıkları köprülemesine yardımcı olmakta. Birçok bilim adamı kemik büyümesini teşvik etmek için iskele kullanımını araştırsa da, bu tedaviyi elektrik stimülasyonuyla eşleştirmek yeni bir yöntem olarak kabul edilmekte.

Ekip, kafatası kırığı olan farelerde cihazı test etti.

İskelenin ürettiği elektrik voltajı çok küçük, sadece birkaç milivolt seviyesinde. Cihaz bu voltajı uzaktan kumandalı bir ultrason sistemiyle üretmekte. Ultrason polimer iskelesini titreştirerek bir elektrik alanı oluşturmakta (titreşimden elektrik üreten malzemeler veya tam tersi, piezoelektrik olarak adlandırılır).

Örneğin bir uyluk kırığının iyileşmesine yardımcı olmak için polimer iskelesi kırık kemiğe implante edilebilir. Daha sonra, kırık kemiği olan kişi ultrason çubuğunu kendi uyluklarının üzerinden hareket ettirerek sistemi hareketlendirebilir. Bu yöntemde pillere ihtiyaç olmadığı gibi kemik iyileştikten sonra invaziv çıkarma cerrahisine de gerek yoktur.

UConn biyomedikal mühendisi Thanh Nguyen: “Elektriksel alan, vücudunuz tarafından yaralanma bölgesinde üretilen doğal sinyal ile ilgilidir. İstendiği takdirde bu voltajı ultrasonla uzun sağlayabiliriz” dedi. Nguyen ve meslektaşlarının iskeleyi inşa etmek için kullandıkları piezoelektrik polimer poli (L-laktik asit) veya PLLA olarak adlandırılır. Toksik olmayan ve piezoelektrik olmasının yanı sıra, PLLA zamanla vücutta yavaş yavaş çözünür ve yeni kemik büyüdükçe kaybolur.

Biyobozunur Nanofiber Kemik Dokusu İle Kırık Kemikleri Onarma 1

Makalenin yazarlarından Ritopa Das: “Piezoelektrik PLLA iskelesi tarafından oluşturulan elektrik alanı, kemik hücrelerini kırık bölgesine çeker ve kök hücreleri kemik hücrelerine dönüşmeye teşvik eder. Bu teknoloji muhtemelen kıkırdak gibi diğer dokuların yenilenmesini kolaylaştırmak için diğer faktörlerle birleştirilebilir” dedi.

Nguyen ve meslektaşları devam eden çalışmalarında, polimeri kemik büyümesine daha uygun hale getirmeyi ve elektrik alanlarının neden kemik büyümesini teşvik ettiğini daha iyi anlamayı hedeflemekteler.

Makale: Biodegradable nanofiber bone-tissue scaffold as remotely-controlled and self-powering electrical stimulator, Nano Energy (2020). DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105028

Kaynak: Phys.org

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.