Grafeen belooft gebroken botten sneller te herstellen en zelfs een fractuur te voorkomen.

Toen je een kind was, heb je ooitaangemeld voor een klasgenoot als hij zijn arm of been brak? Gedragen in zijn tas? Gebroken botten voor een kind zijn erg slecht: een paar rampzalige seconden gevolgd door maanden van saaie rust en herstel. Maar kinderen kunnen in de toekomst een ander verhaal hebben, omdat nieuwe technologieën ons in staat stellen om opnieuw na te denken over hoe we gebroken botten herstellen.

Koolstof nanomaterialen kunnen bezittenhet vermogen om botten sneller te genezen dan Harry Potter met de botbotspreuk. Onderzoekers van het team van Carnegie Mellon's Stephanie Sidlik hebben een nieuwe samenstelling van grafeen getest, die biologisch afbreekbaar is, bot nabootst, stamcellen aantrekt en uiteindelijk het herstel van skeletten bij dieren verbetert.

Zoals vermeld in PNAS, dit fosfaatgrafeendient als een raamwerk dat de eigen cellen van het lichaam in staat stelt om het ontbrekende of beschadigde bot snel te hervormen. De methode heeft al succes bij muizen aangetoond. Naarmate deze technologie zich ontwikkelt, kan het een belangrijk onderdeel van de orthopedische geneeskunde worden, waardoor we sneller herstellen, dankzij sterkere en gezondere botten.

Grafeen botten

Hoeksteen van traditionele orthopedischGeneeskunde is altijd geweest om gebroken botten te immobiliseren en het lichaam te laten herstellen. Gelukkig doen onze lichamen uitstekend werk met het repareren van botten; met de juiste pasvorm en voldoende tijd kunnen de botten zelfs zeer ernstige schade genezen, zullen bijna net zo goed zijn als nieuwe.

Moderne methoden voor fysiotherapie en methodenRestauratie verbeterde deze "lock and forget" -benadering door activiteit, voeding en rust eraan toe te voegen, om de beste resultaten te krijgen na de fusie van gebroken botten. Vooral traumatische gevallen kunnen chirurgische ingrepen vereisen - het plaatsen van pinnen, platen en andere structuren, waarvoor een langere hersteltijd nodig is, meer fysiotherapie, en de pijn zal eerlijk gezegd meer zijn. Mogelijkheden voor het verbeteren van procedures zijn over het algemeen beschikbaar, maar alleen in de meest extreme gevallen.

Sidlik-onderzoek op het gebied van grafeenskeletteneen moderne benadering van orthopedie presenteren: penetratie in het lichaam voor maximaal herstel van binnenuit. Wanneer grafeen op beschadigd botweefsel daaromheen wordt geplaatst, dient het als een structuur voor de binding en groei van botcellen. Stel je voor dat het een houten rooster is dat in de tuin is opgesteld, zodat de wijnstok er langs klimt en groeit. In tegenstelling tot het tuinrooster, stort het grafeenskelet ineen terwijl de botten groeien en verdwijnen nadat de breuk is genezen. De perfecte patch die zijn werk doet en niets nalaat.

De raamwerkaanpak is helemaal niet nieuw, maarDeze studie toont verbeteringen in het ontwerp, de samenstelling en de productie van fosfaatgrafeen. Een verbeterde nanotechnologiemethodologie is misschien niet zo interessant, maar het is van groot belang als uw uiteindelijke doel een praktisch gezondheidsproduct is dat gemakkelijk te produceren en te gebruiken moet zijn.

Het frame is ook perfect aanpasbaar - hijtrekt regelmatig calciumionen aan, heeft een zekere treksterkte en andere noodzakelijke fysieke eigenschappen kunnen in het materiaal worden "geprogrammeerd" terwijl het wordt geproduceerd, zodat het zo dicht mogelijk op echt bot lijkt.

Wat nog belangrijker is, deze studie vond datGrafeen "bossen" kunnen werken met of zonder stamcellen (in dit geval stromale cellen van het beenmerg). De meeste andere vormen van regeneratieve bossen vertrouwden op deze stamcellen om de genezing te versnellen.

Fosfaat-grafeen biedt echter de structuurvoor de groei van normale botcellen en stimuleert hen om dit te doen. Het kunnen werken zonder stamcellen betekent dat de technologie minder complexe behandelplannen vereist wanneer deze in de echte wereld worden gebruikt.

Hoe sneller hoe beter

Er zijn andere technologieën die dit toestaanhet is beter om gebroken botten dan bossen te genezen - gedrukte cellen, nanites, cybernetica. Maar al deze technologieën zijn veel verder van het grote publiek. Fosfaat-grafeen-steigers zijn ook goed geïntegreerd in bestaande medische procedures en hulpprogramma's.

Zodra grafeenraamwerken beschikbaar wordenonderdeel van de geneeskunde, zal hun werkelijke potentieel worden onthuld. Grafeen is slechts koolstofatomen, gerangschikt op een eigenaardige manier, maar het potentieel voor het veranderen van de moleculaire samenstelling is bijna eindeloos. In de loop van de tijd zullen bossen verschijnen die meer stamcellen aantrekken, sterkere botten produceren of breuken voorkomen.

Welke toepassingen ziet u voor dergelijke frames? Vertel ons hierover in onze chat in Telegram.