Но у металлических устройств могут быть недостатки: Поскольку они жесткие и упорные, они могут вызвать напряжение к основной кости. Они также излагают повышенный риск инфекции и плохого исцеления раны. В некоторых случаях металлические внедрения должны быть удалены после исцеления перелома, требовав второй хирургии.
Устройства фиксации Resorbable, сделанные из синтетических полимеров, избегают некоторых из этих проблем, но могут представлять угрозу подстрекательских реакций и трудные внедрить.Теперь, используя чистый шелковый белок, полученный из коконов тутового шелкопряда, команда следователей из Школы Университета Тафтса Разработки и Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) развивала хирургические пластины и винты, которые могут не только предложить улучшенную модернизацию кости после травмы, но значительно, могут также поглощаться телом со временем, избавляя от необходимости хирургический демонтаж устройств.
Результаты, продемонстрированные в пробирке и в разъедающей модели, описаны в выпуске 4 марта Коммуникаций Природы.«В отличие от металла, состав шелкового белка может быть подобен составу кости», говорят co-ведущий-автор Сэмюэль Лин, Мэриленд, Подразделения Пластмассовой и Восстановительной Хирургии в BIDMC и Адъюнкт-профессоре Хирургии в Медицинской школе Гарварда. «Шелковые материалы чрезвычайно прочны. Они поддерживают структурную стабильность под очень высокими температурами и противостоят другим чрезвычайным условиям, и они могут с готовностью стерилизоваться».Сотрудничество с Лин было co-ведущим-автором и председателем Пучков биоинженерии Дэвид Каплан, доктор философии, лидер в использовании шелка для биомедицинского применения, и команда инженеров-биомедиков и инженеров-механиков.
«Одно из других больших преимуществ шелка – то, что он может стабилизировать и поставить биологически активные компоненты, так, чтобы пластины и винты, сделанные из шелка, могли на самом деле поставить антибиотики, чтобы предотвратить инфекцию, фармацевтические препараты, чтобы увеличить перерост кости и другую терапию, чтобы поддержать исцеление», говорит Каплан.Каплан и его команда ранее развивали основанные на шелке губки, волокна и пену для использования в операционной и в клинических параметрах настройки. Но до сих пор, шелк не использовался в разработке твердого медицинского устройства для фиксации перелома.Исследователи Пучков использовали шелковый белок, полученный из Тутового шелкопряда mori (B. mori) коконы тутового шелкопряда, чтобы сформировать хирургические пластины и винты.
Произведенный из гланд тутового шелкопряда, шелковый белок свернут сложными способами, которые дают ему уникальные свойства и исключительной силы и многосторонности.Чтобы проверить новые устройства, следователи внедрили в общей сложности 28 основанных на шелке винтов в шесть лабораторных крыс. Вставка винтов была прямой, и оценки тогда проводились в четыре недели и восемь недель, поствнедрение.«Никакие винты не потерпели неудачу во время внедрения», говорит Каплан, объясняя, что, потому что шелк не спешит раздуваться, новые устройства поддержали свою механическую целостность, войдя в контакт с жидкостями и окружающей тканью во время операции.
Результаты предполагают, что использование шелковых пластин и винтов может сэкономить пациентов осложнения, которые могут развиваться, когда металлические или синтетические устройства полимера входят в контакт с жидкостями.«У наличия resorbable, длительной системы пластины и винта есть потенциально огромные заявления», говорит Лин. В то время как начальная цель состоит в том, чтобы использовать основанные на шелке винты, чтобы лечить раны на лице, которые происходят по уровню несколько сотен тысяч каждый год, у устройств есть потенциал для рассмотрения множества различных типов переломов кости.
«Поскольку шелковые винты неотъемлемо radiolucent [не замечены на рентгене], для хирурга может быть легче видеть, как перелом прогрессирует в post-op период без препятствия металлических устройств», добавляет Лин. «И наличие эффективной системы, в которой ‘тают’ винты и пластины, как только перелом излечен, может иметь огромную выгоду. Мы чрезвычайно счастливы продолжить эту работу в больших моделях животных и в конечном счете в клинических испытаниях на людях».