Ang mga biomaterial ay nagiging mahalagang bahagi ng maraming mga therapeutic at diagnostic na pamamaraan, at ang pananaliksik sa larangang ito ay mabilis na lumalaki. Ang ilan sa mga pinaka kapana-panabik na lugar ay orthopedics , ophthalmology , paggamot sa kanser at pangangalaga sa ngipin.
Ang isang biomaterial ay isang sangkap na na-engineered upang kumuha ng isang form na ginagamit upang idirekta ang kurso ng isang therapeutic o diagnostic pamamaraan .
Kahit na maraming pag-aaral sa biomaterials ay ginagawa sa mga modelo ng hayop o in-vitro sa ngayon, hinuhulaan ng mga siyentipiko na ang mga natuklasan ay madaling magamit sa mga pagsubok ng tao.
Ophthalmology at BioMaterials
Ang amniotic membrane (AM) ay ginamit sa reconstructive surgery ng mata sa loob ng maraming taon. Kamakailan lamang, ang mga bagong diskarte ay iminungkahi upang gawing mas mahusay ang pagpapalit ng cornea. Ang partikular na pagtitistis na ito ay kadalasang ginagawa kapag may permanenteng pinsala sa mata na dulot ng isang sakit o pagkasunog ng kemikal.
Ang AM ay nakuha mula sa pinakaloob na layer ng inunan at may mga anti-inflammatory at anti-scarring properties, na ginagawang magandang selula ng lamad. Gayunpaman, ang AM tissue ay natural na manipis at dumidilim, na maaaring makaapekto sa pananaw ng isang tao. Ang mga siyentipiko ay nagsasaliksik na ngayon ng mga paraan upang matigas ang loob at optikong linawin ang AM sa pamamagitan ng paglikha ng tissue laminate. Naniniwala sila na ang kanilang mga natuklasan ay makakatulong sa pagsulong ng AM sa mga paraan na mas magamit ang materyal sa reconstructive surgery ng mata ng tao.
Mga Biomaterial para sa Mga Pinagbuting Kanser Diagnostics at Paggamot
Nagkaroon din ng maraming progreso gamit ang iba't ibang mga biomaterial sa pagpapagamot ng kanser. Kabilang dito ang paggamit ng mga orihinal na materyales upang maitatag ang diagnosis at pagbabala ng iba't ibang kanser, pati na rin ang paggamit nito upang makapaghatid ng mga gamot laban sa kanser sa mas epektibong paraan.
Ang mga therapist na nagta-target sa mga tumor ay direkta ay kinikilala bilang isang mas mainam na paraan ng pagpapagamot ng kanser. Nagagawa nilang maghatid ng mas malaking suntok sa mga selula ng kanser at maging sanhi ng mas kaunting mga epekto.
Para sa layunin ng naisalokal na therapy sa kanser, ang mga mananaliksik mula sa University of Adelaide, Australia, ay dinisenyo at ininhinyero ng 3D titan wire na nakabatay sa implan t kasama ang mga arrest titania nanotube na maaaring ikabit sa isang drug na kanser at maglingkod bilang isang drug delivery device. Ipinakita ng kanilang pag-aaral na kapag naihatid na ang therapy ng kanser sa mga bagong implant, ang mga selula ng kanser sa suso ay naging mas malamang na mabuhay. Sa panahon ng kanilang pagsasaliksik, tatlong araw pagkatapos ng pagpasok ng implant, nagsimula ang mga selulang tumor. Ang mga mananaliksik din emphasize na ang bagong diskarte sa chemotherapeutic na ito ay maaaring maangkop sa iba pang mga uri ng kanser sa hinaharap.
Ang paghahatid ng mga gamot sa eksaktong lugar ng isang sugat ay isang diskarte na sinusuri din sa iba pang mga lugar ng gamot. Halimbawa, ang mga impeksyon sa bakterya na lumalaban sa droga, na naging isang lumalaking problema dahil sa labis na paggamit ng mga antibiotics, ay maaaring gamutin gamit ang pinakabagong mga pag-unlad sa mga biomaterial. Ang mga naka-embed na silver core na mesoporous silica nano na sasakyan ay ginagamit na sa mga modelo ng mice upang makapaghatid ng antibiotics sa mga lugar ng lumalaban na impeksyon.
Sa pananaliksik ng hayop, ang mga nanoplatform ay napakita na napakahusay sa pagpatay ng bakterya, nang sabay-sabay gamit ang parehong mga pilak at mga antibiotic agent.
Engineering Cartilage Tissue
Si Dr. Tanya Levingstone mula sa Royal College of Surgeons sa Ireland (RCSI) ay nagsisiyasat ng isa pang kapana-panabik na lugar ng pananaliksik sa biomaterials. Ang Levingstone ay bahagi ng Bone and Tissue Engineering Research Group. Ang pangkat na ito ay gumawa ng ilang mga makabuluhang pag-unlad sa pagdisenyo ng isang materyal na maaaring makatulong sa muling pagbuo ng nasira joint. Ang koponan ng pananaliksik ay sumali sa mga sentro ng pananaliksik na AMBER ( Advanced Materials at BioEngineering Research) at bumuo ng isang 3D multi-layered porous scaffold na binubuo ng collagen, hydroxyapatite at hyaluronic acid.
Ang lahat ng mga sangkap ay naroroon sa isang malusog na kasukasuan at may potensyal na aktibong idirekta ang mga selula ng katawan upang ayusin ang mga nasira joint.
Sa kanilang pinakahuling mga pag-aaral, sinubukan ng mga mananaliksik sa Ireland ang tambalan sa isang 15-buwang gulang na purong prutas. Ang kabayo ay naghihirap mula sa isang degenerative na sakit ng parehong kanyang mga kasukasuan ng tuhod na kilala bilang osteochondritis dissecans. Ang ilang mga kaso ng kondisyong ito ay maaaring maging napakalubha sa mga hayop na kailangan nila upang maging euthanized. Pagkatapos sumailalim sa isang karaniwang arthroscopic procedure na nag-alis ng hindi matatag na mga tuhod ng tuhod, ang mga multi-layered scaffold ay na-implanted sa joints ng kabayo. Bilang isang resulta, nabuo ang bagong buto at kartilago, tulad ng ipinahayag ng imbestigasyon limang buwan pagkatapos ng unang pamamaraan. Ang kabataang kabayo na may dati na mga prospect ay bumalik na sa pagsasanay para sa mga kaganapan sa paglukso.
Ang materyal ay patentadong at ngayon ay kilala bilang ChondroColl. Ito ang ikalawang produkto ng koponan sa larangan ng pagbabagong-buhay ng buto. Noong una, inayos nila at sinubok ang isang plantasyon ng buto sa pagbabagong-buhay na tinatawag na HydoxyCall, na naaprubahan na CE at dinala sa merkado sa pamamagitan ng isang start-up na kumpanya mula sa RCSI, na tinatawag na SugarColl Technologies. Kasalukuyang hinihintay ng ChondroColl ang pag-apruba ng regulasyon, at ang mga unang pag-aaral sa mga tao na may osteochondral defects ay inaasahang magsisimula sa malapit na hinaharap.
Sinusupil ang Pagbabawas ng ngipin
Ang mga mananaliksik mula sa University of Pennsylvania ay naghahanap ng mas mahusay na paraan ng pag-alis ng dental plaque na kung minsan ay maaaring maging sanhi ng pagkasira ng pagkabulok ng ngipin. Inirerekomenda nila ang catalytic nanoparticles na may aktibidad na tulad ng peroxide na maaaring makagambala sa proteksiyon na matris na pumapaligid sa bakteryang matatagpuan sa iyong bibig. Ang nobelang diskarte na ito ay sa ngayon ay nasubok sa mga daga at mga modelo ay nagpakita ng isang makabuluhang pagbawas sa pagkabulok ng ngipin. Inaasahan ng koponan na madaling ilapat ang kaalaman na ito sa pagpapagamot sa sakit sa bibig ng tao. Ang mga ito ay nagpaplanong posibleng isama ang catalytic nanoparticles na may peroksayd sa komersyal na toothpaste at mga produkto ng mouthwash bilang isang bagong diskarte sa antiplaque sa paglaban sa pagkabulok ng ngipin.
Pinagmulan:
David F, Levingstone T, O'Brien F, et al. Pinaghusay na pagpapagaling buto gamit ang collagen-hydroxyapatite scaffold na pagtatanim sa paggamot ng isang malaking multiloculated mandibular aneurysmal bone cyst sa isang thoroughbred filly. Journal of Tissue Engineering & Regenerative Medicine [serial online]. Oktubre 2015; 9 (10): 1193.
Gao L, Liu Y, Koo H, et al. Ang Nanocatalysts ay nagtataguyod ng marawal na degradasyon ng Streptococcus mutans biofilm at nagpapataas ng bacterial killings upang sugpuin ang mga dental caries sa vivo. Biomaterials [serial online]. Mayo 29, 2016; 101: 272-284.
Hariya T, Tanaka Y, Yokokura S, Nakazawa T. Transparent, nababanat na tao amniotic lamad laminates para sa corneal transplantation. Biomaterials, [serial online]. Setyembre 1,2016; 101: 76-85.
Kaur G, Willsmore T, Evdokiou A, et al. Ang titan wire implants sa nanotube arrays: Isang modelong pag-aaral para sa naisalokal na paggamot sa kanser. Biomaterials [serial online]. Setyembre 1, 2016; 101: 176-188.
Meller D, Pauklin M, Thomasen H, Westekemper H, Steuhl KP. Amniotic Membrane Transplantation sa Human Eye. Deutsches Ärzteblatt International. 2011; 108 (14): 243-248. doi: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
Stack J, Levingstone T, David F, et al. Pag-ayos ng malaking osteochondritis dissecans lesyon gamit ang isang nobelang multilayered tissue engineered bumuo sa isang kabayo atay. Journal of Tissue Engineering And Regenerative Medicine [serial online]. Mayo 20, 2016; Magagamit mula sa MEDLINE, Ipswich, MA. Na-access noong Hunyo 11, 2016.
Wang Y, Ding X, Gu H, et al. Ang antibiotic-loaded, silver core-embedded mesoporous silica nano na mga sasakyan bilang isang synergistic antibacterial agent para sa paggamot ng mga impeksiyon na lumalaban sa droga. Biomaterials [serial online]. Hunyo 2, 2016; 101: 207-216.