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교수 토마스 웹스터에 의해
나노기술은 우리가 더 나은 이식 건축과 관련된 디자인 문제 해결에 도움이 수있는 새로운 기술 도구를 제공합니다. 생물 의학 공학의 맥락에서 최근의 기술 발전은 우리가 지금 나노미터 스케일의 정확도와 자료 (및 표면)을 조작하는 능력을 가지고 것을 의미합니다. 이것은 우리가 기능과 단백질이 우리의 잠재 의식이 상호 작용있는 세포와 같은 크기를 biomaterials를 만들 수 있습니다.
세포는 종래의 크기의 자료를 트래버스하도록하려고하면 전단 절벽과 험준한 계곡에 걸쳐 여행 인간을 요구하는 유사하지만, nanomaterials 더 밀접하게 세포가 정상적으로 (그리고 자신을 만드는) 여행하는에 자연의 조직과 유사 기능 임플란트 인터페이스를 제공합니다. 종래의 biomaterials 다르게 세포에 영향을 nanomaterials에 대한 다른 이유가 있지만 그들의 표면에 자연 조직은 세포 성장을 홍보할 수 닮은하는 것처럼, 그것은 보인다. 1
효과적인 임플란트를 디자인의 중심 목표는 좋은 세포의 성장을 격려하고 나쁜 세포의 활동을 억제하기 때문에 위의 결과는 중요합니다. 좋은과 나쁜 상대 용어지만, 뼈 이식의 경우, 뼈 세포의 성장을 격려해야하고, 세균 및 과도한 면역 세포 활동의 성장은 피해야한다.
뼈 세포 성장과 이식에 세균 성장의 부정적인 효과의 긍정적인 효과는 활약이 지나친 면역 세포의 해로운 효과를보다 더 분명 있습니다. 여러분의 피부에 양식 흉터 조직처럼 활약이 지나친 면역 세포는 실패를 이식하기 위해 선도적인 임플란트의 표면에 세분화된 반흔 조직 형성으로 이어질 수 있습니다. Macrophages, 신체의 면역 체계의 일부 세포는 체내 반흔 조직 형성에 기여하는 생물 학적 선수들이다. 과도한 대식 세포 활성화는 보형물의 표면에 세분화된 조직 형성을 피하기 위해 피해야한다.
최근 연구는 나노기술이 더 효과적인 이식을 디자인하는 데 사용할 수있는 확인하기 시작하고 있습니다. 더 밀접하게 기존의 임플란트보다 표면 거칠기와 화학 모두 기본 뼈가 유사한 것을 임플란트 표면을 만들려고이 가능합니다. 이 새로운 biomimetic 표면 좋은 뼈 세포 성장을 biocompatible하고 표시하고 있습니다. 이 같은가 뇌에 심장에서 신체의 많은 다른 기관에 대한 사실입니다.
또한, 단지 nanorough이 긍정적인 결과를 가지고하는 임플란트 표면을 수정. 이러한 nanorough 표면은 가능한 독립적으로 뼈 세포, 박테리아 및 이식 재료의 표면에 면역 세포의 성장 속도를 조절하기 위해합니다. 뼈 세포가 nanomaterials에보다 적극적으로있는 동안 예를 들어, 흉터 성형 대식 세포의 세포는, 종래의 biomaterials보다 nanomaterials에 덜 적극적으로하고 있습니다. 3 , 4 이 결과뿐만 아니라, nanoscale 표면 기능을 이식에서 파편을 입고 주변 조직에 덜 유해합니다 종래의 이식에서보다. 5 또한, 최근의 연구 nanostructured 표면이 박테리아 식민지를 줄일 것을 증명하고있다. 6 , 7 위의 결과는 그 나노가 개정 수술의 필요성을 절감보다 효율적인 이식을 디자인하는 데 사용할 수있는 것이 좋습니다.
참조
1. Bruder JM 외. 2007, J Biomater 문화 Polym 에드., 18 (8) :967 - 82.
2. 장 외. 2008, INT J Nanomedicine, 3 (3) : 323-334.
3. Khang D 외. 2009 Acta Biomater. 5 (5) :1425 - 32.
4. 웹스터 외. 2000, Biomaterials, 21 (17) :1803 - 10.
5. Gutwein 외. 2003, Biomaterials, 25 (18) :4175 - 83.
6. 퍼켓, SD 외. 2009 Biomaterials 31 (4) 706-713
7. 테일러 EN 외. 2009 INT J의 Nanomedicine. 4:145-52
저작권 AZoNano.com, 교수 토마스 웹스터 (브라운 대학교)