Durchbruch in der 3D-Technologie als neue Technik regeneriert komplexe Nerven

Da der 3D-Druck im medizinischen Bereich zunimmt, hat ein nationales Forscherteam die Entwicklung eines bahnbrechenden 3D-gedruckten Leitfadens angekündigt, der nach Verletzungen die sensorischen und motorischen Funktionen komplexer Nerven nachwachsen lässt.
Wissenschaftler haben einen 3D-Nervenregenerator entwickelt.
Bildnachweis: Universität von Minnesota

Nervenregeneration ist ein komplexer Prozess, was bedeutet, dass das Nachwachsen von Nerven und das Wiedererlangen der vollen motorischen sensorischen Funktion nach einer Verletzung oder Krankheit sehr selten ist. Nervenschäden sind oft dauerhaft. Die neue Technik könnte mehr als 200.000 Menschen jährlich helfen, nach Nervenverletzungen oder Krankheiten, so die neue Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Erweiterte funktionale Materialien.

Die Forscher verwendeten eine Kombination aus 3D-Bildgebung und 3D-Drucktechniken, um eine individuelle Silikonführung zu erstellen, die mit biochemischen Stimuli implantiert wurde, um die Regeneration komplexer Nerven zu unterstützen.

Während das Nachwachsen von linearen Nerven in der Vergangenheit erreicht wurde, ist dies das erste Mal, dass ein benutzerdefinierter Leitfaden erstellt wurde, um einen komplexen Nerv - wie den Y-förmigen Ischiasnerv - mit sensorischen und motorischen Ästen nachwachsen zu lassen.

Die Wirksamkeit des Leitfadens wurde im Labor mit Ratten getestet. Der erste Schritt bestand darin, einen 3D-Scanner zu verwenden, um die Struktur eines Ratten-Ischiasnervs nachzubilden.

Leitfaden für die Regeneration von 3D-Drucker erstellt

Das Team verwendete dann einen spezialisierten, maßgeschneiderten 3D-Drucker, um einen Leitfaden für die Regeneration zu drucken.

Die Anleitung, die 3D-gedruckte chemische Hinweise enthielt, um die motorische und sensorische Nervenerzeugung zu fördern, wurde dann in die Ratte implantiert, indem sie chirurgisch auf die Schnittenden des Nervs transplantiert wurde.

Innerhalb von 10-12 Wochen wurde die Fähigkeit der Ratte, wieder zu laufen, verbessert.

Scannen und Drucken dauert etwa eine Stunde, aber es braucht mehrere Wochen, damit der Körper die Nerven nachwachsen kann. Der nächste Schritt wäre, den Guide in Menschen statt in Ratten zu implantieren, so der leitende Forscher Prof. Michael McAlpine von der University of Minnesota Mechanical Engineering Department, der hinzufügte:

"Eines Tages hoffen wir, dass wir direkt im Krankenhaus einen 3D-Scanner und Drucker haben, um direkt vor Ort individuelle Nervenführungen zu erstellen, die die Nervenfunktion wiederherstellen."

Das Video unten zeigt den 3D-Drucker in Aktion:

Prof. McAlpine schlägt die Entwicklung einer Bibliothek gescannter Nerven für Fälle vor, in denen ein Nerv für das Scannen nicht verfügbar ist. Die Daten könnten von anderen Personen oder Kadavern stammen, die Krankenhäuser verwenden könnten, um eng abgestimmte 3D-gedruckte Leitfäden für Patienten zu erstellen.

Alexandra Kingsbury, von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), Australien, die kürzlich an der Erstellung eines 3D - Sternum - und Rippen - Gerätes beteiligt war, berichtet von Medizinische Nachrichten heuteweist darauf hin, dass der 3D-Druck für die medizinische Anwendung besonders relevant ist, da er sich für komplexe oder kundenspezifische Produkte eignet.

Sie fügt hinzu, dass der 3D-Druck eine teurere Option als die konventionelle Herstellung ist, aber es ist auch für kleine Auflagen geeignet oder in Fällen, in denen ein Gegenstand zu komplex ist, um auf andere Weise hergestellt zu werden. Sie stellt jedoch fest, dass es im Laufe der Zeit finanziell rentabler wird, wenn die Produktivität steigt.

Geschrieben von Yvette Brazier