Ang mga patong na ngipin at orthopaedic implant na may “artipisyal na buto” upang maiwasan ang pamamaga

Ang diagram ng Skematika ng isang patong na sapilitan na solong yugto na gawa sa laser na sanhi ng pagbubuo ng hydroxyapatite, isang halo-halong tinunaw na HAp substrate layer at ang proseso ng pagbuo ng layer ng HAp coating. Sa pigura, ang berde at pula na mga bilog ay nangangahulugang “Ca2 +” at “PO43”. ion, ayon sa pagkakabanggit. May-akda: Korean Institute of Science and Technology (KIST)

Ang mas mataas na pagganap ng patong ay nakamit kumpara sa mga umiiral na mga produktong klinikal habang binabawasan ang gastos at oras: pagbubuo at patong ng “artipisyal na buto” sa ibabaw ng mga metal at polymeric na materyales.

Ang mga sakit sa buto ay nagiging mas karaniwan sa modernong lipunan dahil sa isang tumatanda na populasyon bukod sa iba pang mga kadahilanan, at ang paggamit ng mga implant ng ngipin at orthopaedic upang gamutin ang mga sakit sa buto ay tumataas. Ang kasaysayan ng mga implant ay maaaring masundan pabalik sa 1 AD. E., nang ginamit ang mga huwad na implant ng ngipin sa sinaunang Roma. Gayunpaman, sa kabila ng isang mahabang kasaysayan, mayroon pa ring isang bilang ng mga problema na nauugnay sa mga pamamaraan ng pagtatanim, tulad ng isang maluwag na implant na nagreresulta mula sa mabagal na pagsasama sa tisyu ng buto o pamamaga na nangangailangan ng pangalawang pamamaraan ng pag-opera.

Upang maibsan ang mga problemang ito, may isang pagtatangka upang takpan ang implant na materyal ng isang “artipisyal na buto” na may parehong komposisyon bilang isang tunay na buto ng tao. Ang mga maginoo na pamamaraan ng patong ay nangangailangan ng isang proseso ng pagbubuo upang makabuo ng artipisyal na materyal ng buto at isang hiwalay, matagal na proseso ng patong. Bilang karagdagan, ang bono sa pagitan ng substrate at ng layer ng artipisyal na patong ng buto sa pangkalahatan ay mahina, na nagreresulta sa pinsala o kahit pagkawala, at ang mga malalakas na diskarte na patong na maaaring mailapat sa totoong mga pasyente sa isang klinikal na setting ay bihirang.

Sa kontekstong ito, ang pangkat ng pananaliksik ni Dr. Hodzhong Chong ng Korean Institute of Science and Technology (BOX) Inanunsyo ng Biomaterial Center na gumawa sila ng isang ceramic artipisyal na patong ng buto na may triple ang lakas ng pagdirikit kumpara sa maginoo na mga materyales sa patong.

Ang koponan ng pananaliksik ay bumuo ng isang teknolohiya upang lumikha ng isang artipisyal na patong ng buto na tumagal ng hindi bababa sa isang araw at nangangailangan ng dose-dosenang mga hakbang, sa loob lamang ng isang oras, gamit ang isang solong proseso. Gamit ang pamamaraan, hindi na kailangang synthesize raw materyales para sa artipisyal na patong ng buto ng isang hiwalay na proseso, at posible na lumikha ng isang nanosecond laser coating na walang mamahaling kagamitan at proseso ng paggamot sa init.

Hindi lamang iyon, posible na bumuo ng isang patong na patong na may isang mas malakas na puwersang nagbubuklod kaysa sa ilang mga pamamaraan ng paglalapat ng mga artipisyal na patong ng buto na ginagamit nang klinikal ngayon. Bilang karagdagan, sa kaso ng paggamit ng prosesong ito, humantong ito sa isang maaasahang patong hindi lamang sa mga ibabaw ng metal, ngunit kahit na sa mga ibabaw ng mga polymeric na materyales tulad ng mga implant ng orthopedic plastic, na kung saan ay hindi posible sa mga maginoo na proseso.

Upang mabawasan ang bilang ng mga hakbang sa proseso pati na rin ang tagal at sabay na magbigay ng isang maaasahang patong, inilagay ng pangkat ni Dr. John ang patong na materyal sa isang solusyon na naglalaman ng kaltsyum at posporus, ang mga pangunahing bahagi ng buto. , at sinilaw ito ng isang laser. Ang lokalisadong temperatura ay tumaas sa target na lugar ng laser, na nagdudulot ng isang reaksyon na kinasasangkutan ng calcium at posporus upang makabuo ng ceramic artipisyal na buto (hydroxyapatite) at ang pagbuo ng isang patong na layer.

Hindi tulad ng maginoo na mga pamamaraan ng patong, ang pagbubuo ng isang artipisyal na bahagi ng buto ay sapilitan ng isang laser, at sa parehong oras ang ibabaw ng substrate ay pinainit sa itaas ng temperatura ng pagkatunaw upang ang artipisyal na buto na materyal ay na-adsorbed sa natunaw na ibabaw at pinatibay tulad nito, na nagpapataas ng lakas ng bonding.

Sinabi ni Dr John: “Ang pamamaraan ng patong na hydroxyapatite gamit ang isang nanosecond laser ay isang madaling paraan upang mahimok ang aktibidad ng biological sa mga hindi aktibong materyales tulad ng titanium at PEEK, na karaniwang ginagamit bilang biomaterial. Sa palagay ko ito ay magiging pagbabago ng mga laro dahil magkakaroon ito ng malawak na aplikasyon sa iba’t ibang mga aparatong medikal kung saan kinakailangan ang osteointegration.

Sanggunian: “Maaasahang patong na hydroxyapatite ng laser hydrothermal synthesis” Song Hong Um, Yong Wu Chun, Yangming Seo, Hyongson Seo, Myung Riul Ok, Yu Chan Kim, Hyun Seoop Khan, Justin J. Chung, James R. Edwards at Hodzhong Chong, Setyembre 15, 2020, Mga advanced na materyales sa pag-andar.
DOI: 10.1002 / adfm.202005233

Ang pag-aaral na ito ay isinagawa sa isang gawad mula sa Ministry of Science and ICT (MSIT) sa ilalim ng Institutional Research and Development Program na KIST at ng Middle Careers Research Program ng National Research Foundation ng Korea. Ang mga resulta ay iniulat sa pinakabagong isyu ng isang internasyonal na journal, Mga advanced na materyales sa pag-andar (KUNG: 16,836, nangungunang 3.981% sa lugar ng JCR).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Virtual Pag-deploy” – Nabasa ng mga siyentista ang isang 300-taong-gulang na selyadong makasaysayang liham nang hindi ito binubuksan

Animasyon ng paglawak ng computer ng selyadong letrang DB-1538. Sa aming papel, inilalarawan namin kung paano ginamit ang "virtual na pag-deploy" upang basahin...

“Hindi pa nagagawang” Natuklasan ang Bagong Bersyon ng Symbiosis

Ang endosymbiont-enhancing endosymbiont ay nagpapalakas sa unicellular eukaryotic host na sumipsip ng nitrate, na nagpapahiwatig na ang unicellular eukaryotes ay maaaring makatanggap ng endosymbionts...

Pagdidisenyo ng isang interface ng hangganan sa pagitan ng 2D at 3D na mga materyales

May-akda David L. Chandler, Massachusetts Institute of Technology Marso 2, 2021 Ang mga larawang ito ng "mga isla" ng mga atomo ng ginto na idineposito sa...

Bakit magkakaiba ang komposisyon ng kemikal ng solar na enerhiya

Linn Noong Agosto 21, 2017, sa panahon ng kabuuang solar eclipse, ang mga sinag ng araw ay lumitaw na puti. Mula kay...

Natagpuan ng mga Mananaliksik ang Taba ng Tiyan Laban sa Pantas na Pag-aayuno – “Ang Lokasyon ay Gumagawa ng Malaking Pagkakaiba”

Ipinakita ng mga pag-aaral sa daga ang mga sanhi ng lokasyon ng taba para sa panandaliang pag-aayuno. Sa isang pag-aaral sa mouse, inanunsyo ng mga...

Newsletter

Subscribe to stay updated.