在手术期间通过生物制版修复皮肤和骨骼
根据涉及的不同类型组织的不同类型组织的许多层,将创伤损伤固定在面部和骨骼的皮肤和骨骼上很困难,但现在,研究人员使用手术期间使用生物制版在大鼠模型中修复了这种缺陷,并且他们的工作可能导致他们的工作可能导致更快,更好地愈合皮肤和骨骼。
“这项工作是临床意义的,”哈拉希姆T.奥兹博尔特工程科学和机械学,生物医学工程和神经外科,宾夕法尼亚州邦特州的奥布拉希姆T. Ozbolat说。“处理复合缺陷,固定努力软组织立刻很难。对于颅面积,结果必须在美观上令人愉悦。“
目前,在涉及两者的头骨中固定一个洞骨软组织需要使用患者身体或尸体的另一部分的骨骼。骨骼必须被软组织覆盖血流量,也从其他地方收获,或者骨骼会死亡。然后外科医生需要修复软组织和皮肤。
ozbolat和他的团队使用了细胞和载体材料混合物的挤出生物监测和液滴生物图,以打印骨骼和软组织。他们报告他们的结果先进的功能材料。
“立即没有手术方法修复柔软硬化的组织,”奥兹伯拉特说。“这就是为什么我们旨在展示一种技术,我们可以立即将整个缺陷骨骼重建为表皮。”
研究人员首先攻击了骨骼替代问题,从实验室开始并转向动物模型。他们需要可打印和无毒的东西,可以在头骨中修复5毫米孔。“硬组织油墨”由胶原蛋白,壳聚糖,纳米羟基磷灰石和其他化合物组成。间充质干细胞- 在骨髓中发现的可能性细胞,产生骨骼,软骨和骨髓胖的。
硬组织油墨在室温下挤出,但在施用时加热到体温。这会产生胶原蛋白的物理交联和墨水的其他部分而没有任何化学变化或交联剂添加剂的必要性。
研究人员使用了液滴印刷,以比骨骼更薄的层产生软组织。它们在交替层中使用胶原蛋白和纤维蛋白原,具有交联和生长增强化合物。每个层包括表皮和真皮在内的皮肤不同,因此生物印刷的软组织层在组合物中不同。
实验在全厚度皮肤上修复6毫米孔,证明是成功的。一旦团队分开了解皮肤和骨骼,它们就会在相同的外科手术过程中进行修理。
“这种方法是一个极具挑战性的过程,我们实际上花了很多时间发现骨,皮肤和右翼生物印刷技术的合适材料,”奥兹伯拉特说。
在仔细成像以确定缺陷的几何形状后,研究人员沿着骨层放下。然后,它们沉积了模仿骨膜的阻挡层,围绕颅骨上的骨骼的重血管化的组织层。
“我们需要屏障确保来自的细胞皮肤层层没有迁移到骨骼区域并开始在那里生长,“奥兹伯拉特说。
在铺设屏障后,研究人员印刷了真皮层,然后是表皮。
“对于Biopleint来说,铺设了不到5分钟的井层和软组织,”奥伯拉特说。
研究人员进行了50多个缺陷闭合,并达到了100%的软组织在四周内。六周内骨的闭合速率为80%,但ozbolat指出,即使收获的骨置换骨,六周通常不会达到100%。
根据ozbolat,对骨骼的血流尤为重要,并且包含血管化化合物是下一步。
研究人员还希望将该研究转化为人类应用,并继续与Penn State Hershey Medical Center的神经外科医生,颅骨外科医生和整形外科医生一起使用。它们在较大的动物上操作更大的生物印刷设备。
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