Kínai kutatók olyan 3D-ben nyomtatható bioaktív üveget fejlesztettek ki, amely nemcsak a csont szerkezetét képes utánozni, hanem támogatja is az új csontsejtek növekedését. Az anyagot nyulakon tesztelték, és ígéretes eredményeket mutatott, ugyanis  a csontsejtek nyolc hét elteltével nagy számban kapcsolódtak az üveg vázszerkezetéhez, míg a hagyományos szilícium-üvegen szinte semmilyen növekedés nem indult meg.

A kutatás élén Jianru Xiao, Tao Chen és Huanan Wang álltak, akik új, „zöld” nyomtatási stratégiát dolgoztak ki. A hagyományos üveg-3D-nyomtatás mérgező adalékokat és extrém, 1100 °C feletti hőmérsékletet igényel, ami korlátozza az orvosi alkalmazást. Az új eljárás ezzel szemben szervetlen, öngyógyító kolloid gélt használ szilícium-alapú nanorészecskékből, amelyeket kalcium- és foszfátionokkal kombináltak. Az így létrehozott gél már 700 °C körül megszilárdul, bioaktív marad, és képes pontosan illeszkedő implantátumokká formálódni.

A vizsgálatok során a bio-üveg tartósabban támogatta a csontképződést, mint a piacon elérhető vezető fogászati csontpótló anyagok. Bár utóbbi gyorsabb kezdeti növekedést idézett elő, az új anyag hosszú távon bizonyult stabilabbnak és ellenállóbbnak. A nyomtatott szerkezetek nyomási szilárdsága elérte a 2,3 MPa-t, ami elegendő ahhoz, hogy csontvázként funkcionáljon.

A fejlesztés nemcsak az egészségügyben jelenthet fordulópontot. A kutatók szerint a technológia alkalmazható a gépgyártásban és az energiaszektorban is, hiszen olcsóbb, fenntarthatóbb és mérgező mellékhatásoktól mentes alternatívát kínál a jelenlegi megoldásokhoz képest. Az innováció költséghatékony, testreszabható és környezetbarát megoldás, amely egy napon akár teljes csontpótlásra is alkalmas lehet.

Forrás: Interesting Engineering

A borítókép illusztráció, forrása: Unsplash/Jonathan Borba