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Posted in | Nanomaterials

Nanocluster のチタニウムのコーティングが付いているインプラントは骨の成長を促進します

Published on August 19, 2010 at 1:12 AM

研究者はチタニウムの接合箇所置換のインプラントと患者の自身の骨間の接続を増強できる改善されたコーティングの技術を開発しました。

より強い接続 -- 処理によって作成されてボディの成長を励ます自身のセル使用に信号を送ります -- 最後のより長いにインプラントを許可することができます。

ボディの 50% 蛋白質のペアか個々の繊維が塗られるインプラントより周囲の骨を搭載するより多くの接触をされる自身のセル付着の物質的な fibronectin をまねる設計された蛋白質の 「花花束」のクラスタとの上塗を施してある植え付けます。 クラスタ上塗を施してあるインプラントは二度裸のチタニウムからなされたプラグしっかり多くにより固定されました -- 接合箇所を現在どのように添付するかであるかどれが。

ジョージアの技術協会の研究は生物学的に促された材料のクラスタが付いているコーティングのチタニウムの接合箇所置換のインプラントがインプラントと患者の自身の骨間の接続を増強できることを示します。

研究者は生物的風の材料がインプラントのまわりで骨の成長を改善し、骨にインプラントの接続機構そして統合を増強することを信じます。 この作業はまた nanoscale で一緒に群がる生物的シーケンスを示す生体材料が細胞粘着のシグナルを高めることをはじめて示します。 これらは人間の幹細胞の骨細胞の微分のハイレベルで高められたシグナル起因し、骨に生体材料のインプラントのよりよい統合を促進します。

「設計された fibronectin を群がらせることによって、私達できました integrins、インプラントのまわりで fibronectin に接続し、骨の形成を指示し、そして高めた受容器を引き付けるための増幅されたシグナルを作成こと」、言いました、 Andrés García をジョージアの技術の機械工学のクルマバソウの学校および生物工学および生物科学のための小さい協会の教授繋ぎ合せます。

新しいコーティングの細部はジャーナル科学の翻訳の薬の 8 月 18 日問題で報告されました。 研究はジョージアの技術による健康、関節炎の基礎およびアトランタの臨床および翻訳科学の協会/生きた組織の工学のための Emory の中心の各国用協会によってサポートされました。

総膝および情報通の置換は普通コンポーネントまでの約 15 年を身に着けているか、またはゆるみます持続させます。 多くのより若い患者のために、これは最初の人工接合箇所を取り替えるために第 2 外科を意味します。 より若い患者で行われる 2004 45-64 歳の米国の 712,000 の総ヒップおよび膝の置換のおよそ 40% によってチタニウムの接合箇所の寿命を改善することおよび骨によってよりよい接続を作成することは非常に重要になります。

化学および生物化学教授ののデイヴィッドこの調査では、ジョージアの技術の学校コラードおよび彼の学生はポリマー繊維の高密度と臨床等級のチタニウムに塗りました -- 歯ブラシの剛毛と同類。 それから、 García およびティム Petrie -- ワシントン大学のジョージアの技術の以前大学院生および現在博士研究員 -- ポリマーをアルギニングリシンアスパラギン酸の (RGD) シーケンスを integrins 結合する含んでいた設計された fibronectin の 3 つか 5 つの自己組み立てられたつなぎ留められたクラスタを作成するために修正しました。

直る骨の上塗を施してあるチタニウムの生体内のパフォーマンスを評価するためには研究者はラットの脛骨の骨に 2 ミリメートルの円の穴をあけ、穴に小さい臨床等級のチタニウムシリンダーを押しました。 調査チームは含まれた個々の繊維、ペア、 3 繊維が設計された fibronectin 蛋白質の 5 繊維クラスタ群がらせるコーティングをテストし。

「骨の成長の促進のこれらの表面の機能を調査するために、私達は骨にインプラントの接続機構のインプラントそして強さのまわりで骨の osseointegration、か成長のである」、またジョージア Tech. にクルマバソウの能力仲間説明された García 量を示しました。

骨インプラントインターフェイスの分析は 4 週後で骨間の接触の量の 50% 機能拡張を明らかにし、 3 のまたは 5 繊維によってつなぎ留められたクラスタが塗られたインプラントは単一繊維が塗られたインプラントと比較しました。 実験はまた 3 の接触および光沢が無いチタニウムである置換接合箇所のインプラントのための現在の臨床標準と比較された 5 繊維クラスタの 75% 増加を明らかにしました。

研究者はまた骨からインプラントを引き抜くために必要な力の測定によってインプラントの固定をテストしました。 3 および設計された fibronectin のフラグメントの 5 繊維によってつなぎ留められたクラスタが塗られたインプラントは 250% 個々の繊維上のより高い機械固定を表示し、コーティングおよび非修飾ポリマーコーティングと比較された 400% 改善を組み合わせます。 3 および 5 クラスタコーティングはまた光沢が無いチタニウムと比較された綴込の強さの二重の機能拡張を表わしました。

ソース: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 12. January 2012 05:25

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