Nye måter Biomaterialer skifter helsevesenet

Biomaterialer blir en viktig del av mange terapeutiske og diagnostiske prosedyrer, og forskningen på dette feltet vokser raskt. Noen av de mest spennende områdene er ortopedi, oftalmologi, kreftbehandling og tannpleie.

Et biomateriale er et stoff som har blitt konstruert for å ta et skjema som brukes til å styre løpet av en terapeutisk eller diagnostisk prosedyre.

Selv om mange studier på biomaterialer er gjort på dyremodeller eller in vitro , forutsetter forskere at funn snart vil bli brukt i menneskelige studier.

Oftalmologi og BioMaterials

Amniotisk membran (AM) har blitt brukt i rekonstruktiv kirurgi i øyet i mange år. Nylig har nye teknikker blitt foreslått for å gjøre erstatning av hornhinnen mer effektiv. Denne spesielle operasjonen utføres ofte når det er permanent skade på øyet forårsaket av sykdom eller kjemiske forbrenninger.

AM er hentet fra det indre laget av morkaken og har anti-inflammatoriske og anti-arrdannende egenskaper, noe som gjør det til en god membran-erstatning. Imidlertid er AM vev naturlig tynt og overskyet, noe som kan påvirke en persons syn. Forskere undersøker nå måter å tøffe og optisk klargjøre AM ved å lage et vevlaminat. De tror at deres funn vil bidra til å fremme AM på måter som bedre påfører materialet i rekonstruktiv kirurgi i det menneskelige øye.

Biomaterialer for forbedret kreftdiagnostikk og behandling

Det har også vært mye fremgang ved bruk av ulike biomaterialer i behandling av kreft. Disse inkluderer bruk av originale materialer for å fastslå diagnosen og prognosen for ulike kreftformer, samt å bruke dem til å levere anti-kreft medisiner på en mer effektiv måte.

Terapier som retter seg mot tumorer direkte, har blitt anerkjent som en foretrukket måte å behandle kreft på. De er i stand til å levere større slag mot kreftceller og forårsake færre bivirkninger.

Med henblikk på lokalisert kreftbehandling, utviklet forskere fra University of Adelaide, Australia, et 3D-titan-trådbasert implantat med titanoksyd nanorør-arrays som kan lastes med et kreftbruk og tjene som en medisinsk leveringsenhet. Deres studier viste at når kreftterapi leveres med de nye implantatene, ble brystkreftceller mindre sannsynlig å overleve. I løpet av deres forskning, tre dager etter innsetting av implantatet, begynte tumorcellene å regresere. Forskerne understreker også at denne nye kjemoterapeutiske tilnærmingen kunne tilpasses til andre typer kreft i fremtiden.

Levering av narkotika til det eksakte stedet for en lesjon er en tilnærming som også blir testet på andre områder av medisin. For eksempel kan stoffresistente bakterielle infeksjoner, som har blitt et voksende problem på grunn av overbruk av antibiotika, være behandles ved hjelp av de siste fremskrittene i biomaterialer. Sølvkjerne-innebygde mesoporøse silikon nano-kjøretøy har allerede blitt brukt på musmodeller for å levere antibiotika til områdene av resistent infeksjon.

I dyrforskning har nanoplatformer vist seg å være svært effektive ved å drepe bakterier samtidig som de bruker både sølv og antibiotika.

Bruskvævsteknikk

Dr. Tanya Levingstone fra Royal College of Surgeons i Irland (RCSI) utforsker et annet spennende område for biomaterialforskning. Levingstone er en del av Bone and Tissue Engineering Research Group. Denne gruppen har gjort noen betydelige framskritt i å designe et materiale som kan bidra til å regenerere skadede ledd. Forskergruppen sluttet seg sammen med forskningsmiljøet AMBER (Advanced Materials og BioEngineering Research) og utviklet et 3D-lag med flere lag av porøs stillas som består av kollagen, hydroksyapatitt og hyaluronsyre.

Alle disse stoffene er tilstede i en sunn ledd og har potensial til aktivt å lede kroppens celler for å reparere skadede ledd.

I de siste studiene testet de irske forskerne forbindelsen på et 15 måneder gammelt fullblodsfille. Hesten lider av en degenerativ sykdom hos begge knærleddene, kjent som osteochondritis dissecans. Noen tilfeller av denne tilstanden kan være så alvorlige hos dyr at de trenger å bli euthanisert. Etter å ha gjennomgått en rutinemessig artroskopisk prosedyre som fjernet de ustabile kneefragmentene, ble de flerlagde stillasene implantert inn i hestens ledd. Som et resultat dannes nytt bein og brusk, som avslørt ved en undersøkelse fem måneder etter den første prosedyren. Den unge hesten med tidligere dystre utsikter er nå tilbake til trening for showhopping. Materialet har blitt patentert og det er nå kjent som ChondroColl. Det er lagets andre produkt innen benregenerering. Tidligere konstruerte og testet de et beinregenereringsstall som heter HydoxyCall, som allerede er CE-godkjent og har blitt brakt til markedet av et oppstartsselskap fra RCSI, kalt SugarColl Technologies. ChondroColl venter i øyeblikket på godkjenning fra myndighetene, og de første studier på mennesker med osteokondrale defekter forventes å starte i nær fremtid.

Undertrykkelse av tannråte

Forskere fra University of Pennsylvania ser på bedre måter å fjerne tannplakk på, som noen ganger kan føre til tannråte. De konstruerte katalytiske nanopartikler med en peroksidlignende aktivitet som kan forstyrre den beskyttende matrisen som omgir bakterier som finnes i munnen din. Denne nye strategien har hittil blitt testet på gnagermodeller og har vist en signifikant reduksjon i tannråte. Teamet håper å snart bruke denne kunnskapen til å behandle menneskelig oralt sykdom. De foreslår å muligens inkludere de katalytiske nanopartikler med peroksid i kommersiell tannkrem og munnvannsprodukter som en ny antiplaque-strategi i kampen mot tannråte.

Like this post? Please share to your friends: