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Posted in | Nanomaterials

Nanocluster 티타늄 코팅 임플란트는 뼈 성장을 증진

Published on August 19, 2010 at 1:12 AM

연구팀은 티타늄 공동 교체 이식과 환자 자신의 뼈 사이의 연결을 강화 수있는 향상된 코팅 기술을 개발했습니다.

강한 연결 - 신체의 자신의 세포 성장을 촉진하는 데 사용하는 신호를 조작하여 만든 - 임플란트가 오래 지속시킬 수있는.

신체의 자신의 세포 유착 물질 fibronectin을 모방한 것이었 설계된 단백질의 "꽃 부케"클러스터 코팅 임플란트는 단백질 쌍 또는 개별 가닥 코팅 임플란트보다 주변의 뼈를 함께 50 % 이상 연락을했다. 플러그가 베어 티타늄으로 만들어 같은 클러스터 코팅 임플란트 이상의 두 배나 안전 장소에​​ 고정되었습니다 - 어떤 관절 현재 첨부 방법입니다.

기술의 조지아 연구소에서 연구 생물학적으로 영감을 재료의 클러스터와 코팅 티타늄 공동 교체 임플란트는 이식과 환자 자신의 뼈 사이의 연결을 강화 수 있다고 보여줍니다.

연구원들은 생물학적으로 영감을 소재 임플란트 주변 뼈 성장을 향상시키고 뼛속까지 보형물의 부착 및 통합을 강화 믿습니다. 이 작업은 또한 biomaterials는 nanoscale 향상 세포 접착 신호에 모여 생물 학적 시퀀스를 제시하는 처음으로 보여줍니다. 이러한 향상된 신호 인간 줄기 세포에 뼈 세포 분화 높은 수준의 결과와 뼈를에 biomaterial 임플란트의 더 나은 통합을 추진하고 있습니다.

"함께 설계 fibronectin의 조각을 클러스터링함으로써, 우리는 integrins, fibronectin에 붙어 감독과 보형물 주위 향상된 뼈 형성되는 수용체를 유치 증폭 신호를 만들 수 있었다,"안드 레스 가르시아, 기계의 조지아 테크의 우드러프 학교의 교수는 말했다 엔지니어링 및 생물과 Bioscience에 대한 페티 연구소.

새로운 코팅의 자세한 내용은 저널 과학 Translational 의학의 8월 18일 월호에보고했다. 연구는 국립 보건원, 관절염 재단, 그리고 생활 조직 공학을위한 조지아 테크 / 에모리 센터를 통해 애틀랜타 임상 및 Translational 과학 연구소에 의해 지원되었다.

총 무릎 및 엉덩이 교체 일반적으로 구성 요소는 15 년 마지막으로 아래로 착용하거나 느슨하게까지. 많은 젊은 환자의 경우이 첫 번째 인공 관절을 대체하는 두 번째 수술을 의미합니다. 45~64년 된 젊은 환자에서 수행 2004 년 미국에서 712,000 총 허리와 무릎 대체, 티타늄 관절의 수명을 개선하고 뼈를과 더 나은 관계를 만들어 약 40 % 매우 중요 해지고 있습니다.

칫솔에 bristles 유사한 - 본 연구에서는, 조지아 테크 화학 및 생화학 교수 데이비드 Collard의 학교와 학생은 폴리머 섬유 가닥이 높은 밀도 임상 등급 티타늄을 코팅. 그런 다음, 가르시아와 팀 Petrie - 이전 조지아 테크와 워싱턴 대학에서 현재 박사 동료에 대학원 학생 - 포함된 설계 fibronectin 세 또는 5자가 조립 닿는 곳에 클러스터, 만들 수있는 고분자 수정 아르기닌을 글리신 - 아스파르트산 (RGD) 시퀀스는 어떤 integrins는 바인딩합니다.

평가하려면 뼈 치유의 코팅 티타늄의 생체내 성능에, 연구자들은 쥐의 경골 뼈에 두 mm 원형 구멍을 뚫고하고 구멍에 작은 임상 등급 티타늄 실린더를 누르면. 연구팀은 개별 가닥, 쌍, 3 스트랜드 클러스터 및 엔지니어링 fibronectin 단백질의 다섯 가닥 클러스터를 포함 코팅을 테스트했습니다.

'뼈 성장을 촉진 이러한 표면의 기능을 조사하기 위해, 우리는 osseointegration 또는 뼈에 보형물의 첨부 파일의 이식과 강도 주위 뼈의 성장을 계량, "또한 조지아에서 우드러프 학부 연구원입니다 가르시아, 설명 기술.

뼈가 보형물 인터페이스의 분석은 4 주 후 단일 가닥 코팅 임플란트에 비해 세 또는 다섯 가닥 닿는 곳에 클러스터로 코팅된 뼈와 임플란트 사이의 접촉의 금액에 50 % 향상을 공개했다. 실험은 티타늄을 uncoated는 교체 - 공동 주입에 대한 현재의 임상 기준에 비해 세와 다섯 가닥 클러스터의 접촉에 75 % 증가를 발표했다.

Last Update: 21. October 2011 21:31

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