स्पाइडर रेशम: नई हड्डी मरम्मत कंपोजिट की कुंजी!

शोधकर्ताओं ने रेशम फाइबर से बने एक बायोडिग्रेडेबल समग्र का आविष्कार किया जिसका उपयोग अन्य सामग्रियों जैसी जटिलताओं के उत्पादन के बिना फ्रैक्चर लोड लोडिंग हड्डियों की मरम्मत के लिए किया जा सकता है।

निएडेरिच विश्वविद्यालय द्वारा विकसित एक नई प्रकार की हड्डी मरम्मत समग्र का त्रि-आयामी प्रतिपादन। समग्र सामग्री रेशम फाइबर और पॉलिलेक्टिक एसिड फाइबर से बना है, और लचीलापन बनाए रखने के दौरान, यह उत्कृष्ट बायोसेरामिक कणों के साथ लेपित है। यह बायोडिग्रेडेबल समग्र धातु भागों जैसे जटिलताओं के उत्पादन के बिना हड्डी को ठीक करने में मदद कर सकता है।

पैर की हड्डियों जैसी प्रमुख लोड-बेयरिंग हड्डियों की मरम्मत एक लंबी और कठिन प्रक्रिया हो सकती है।

पैर की हड्डियों जैसी प्रमुख लोड-बेयरिंग हड्डियों की मरम्मत एक लंबी और कठिन प्रक्रिया हो सकती है।

मरम्मत की सुविधा के लिए, डॉक्टर कभी-कभी हड्डी का समर्थन करते समय धातु की प्लेट स्थापित करते हैं। लेकिन यह एक समस्या हो सकती है। कुछ धातुएं आसपास के ऊतकों में आयनों को इंजेक्ट करती हैं, जिससे सूजन और जलन हो जाती है। इसके अलावा, धातु भी बहुत मुश्किल है। यदि धातु की प्लेट को पैरों में अत्यधिक भार के अधीन किया जाता है, तो नई हड्डियां अधिक नाजुक हो सकती हैं और फ्रैक्चर की अधिक संभावना होती है।

इस समस्या का हल ढूंढने के लिए, भौतिक वैज्ञानिक और बायोमेडिकल इंजीनियर प्रोफेसर मेई वी प्रेरणा के लिए मकड़ियों और पतंगों में बदल गए। वेई विशेष रूप से रेशम फाइब्रॉइन, स्पाइडर और पतंग के रेशम तंतुओं में पाए जाने वाले प्रोटीन के बारे में चिंतित है, जो इसकी अच्छी क्रूरता और तन्य शक्ति के लिए जाना जाता है।

चिकित्सा समुदाय लंबे समय से रेशम फाइब्रॉइन के अस्तित्व से अवगत रहा है। इसकी उच्च शक्ति और अच्छी जैव-अव्यवस्था के कारण, यह चिकित्सा सूट और ऊतक इंजीनियरिंग का एक आम घटक है। हालांकि, किसी ने इसे घने बहुलक सामग्री बनाने की कोशिश नहीं की, और वी को पता था कि रेशम फाइब्रॉइन कुंजी थी अगर वह फ्रैक्चर लोड लोडिंग हड्डी की मरम्मत के लिए एक बेहतर डिवाइस बनाना चाहता था।

कनेक्टिकट विश्वविद्यालय में एक मैकेनिकल इंजीनियर प्रोफेसर डियान्युन झांग के सहयोग से, प्रो। वी की प्रयोगशाला ने सर्वोत्तम मिश्रित सामग्रियों में रेशम फाइब्रॉइन का परीक्षण शुरू किया और सही सामग्री और लचीलापन प्राप्त करने के लिए विभिन्न सामग्रियों के अनुपात को ढूंढकर। लिंग। पाठ्यक्रम की नई संरचना की अपनी उच्च शक्ति की आवश्यकता है। कठोरता। हालांकि, यह बहुत अधिक होने की आवश्यकता नहीं है। यदि कठोरता बहुत अधिक है, तो यह घने हड्डियों के विकास को रोक देगा। साथ ही, समग्र सामग्री को लचीला होना चाहिए ताकि रोगी गति और आंदोलन की अपनी प्राकृतिक श्रृंखला को बनाए रखने के दौरान हड्डी को ठीक कर सके।

दर्जनों परीक्षणों के बाद, वेई और झांग ने पाया कि वे क्या खोज रहे थे। नई समग्र सामग्री में फिलामेंट फाइबर और पॉलिलेक्टिक एसिड फाइबर (मकई स्टार्च और चीनी गन्ना से बने एक बायोडिग्रेडेबल थर्मोप्लास्टिक) होते हैं, जो समाधान में प्रत्यारोपित होते हैं, और प्रत्येक समाधान हाइड्रोक्साइपेटाइट के साथ लेपित होता है। ठीक माइक्रोबियल सिरेमिक कण (दांत और हड्डियों में पाए जाने वाले कैल्शियम फॉस्फेट खनिजों)। लेपित तंतुओं को तब एक छोटे स्टील फ्रेम पर रखा गया था और एक गर्म संपीड़न मोल्ड में घने समग्र रॉड में दबाया गया था।

"जैव चिकित्सा सामग्री के मैकेनिकल व्यवहार" में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में, वी ने बताया कि उच्च प्रदर्शन वाले बायोडिग्रेडेबल कंपोजिट्स उच्च शक्ति और अच्छी लचीलापन प्रदर्शित करते हैं, जो कि साहित्य में समान प्रकार के बायोमटेरियल हैं। अब तक का उच्चतम मूल्य दर्ज किया गया है। इसके अलावा, उनका प्रदर्शन और भी बेहतर हो जाएगा।

वेई, जो इंजीनियरिंग स्कूल के एक सहयोगी डीन भी हैं और खुद को अनुसंधान और स्नातकोत्तर शिक्षा के लिए समर्पित कर रहे हैं, ने कहा: "हमारे नतीजे बताते हैं कि इस नए प्रकार की समग्र सामग्री में बहुत अधिक ताकत और लचीलापन है, लेकिन हम सोचते हैं कि अगर हम प्रत्येक घटक को अपना लक्ष्य प्राप्त करने के लिए, हम बेहतर परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। "

नई समग्र सामग्री में भी कठोरता है। वयस्कों और बुजुर्गों की महिलाएं ठीक होने में महीनों लग सकती हैं। वी के प्रयोगशाला द्वारा विकसित समग्र सामग्री ने अपना काम पूरा कर लिया और फिर एक साल बाद गिरावट शुरू कर दी। कोई सर्जिकल हटाने की आवश्यकता नहीं है।

वेई और झांग की शोध टीम में शामिल होने के लिए ब्रायनेंट हिंबैच, डॉक्टरेट छात्र और सामग्री वैज्ञानिक, वेई लैब और बेरिल टोनीली में यूकॉन से सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग डिग्री का अध्ययन कर रहे हैं।

टीम ने कंपोजिट्स के नए डेरिवेटिव्स का परीक्षण करना शुरू कर दिया है, जिनमें अधिक ताकत वाले यौगिकों के लिए हाइड्रोक्साइपेटाइट के एकल क्रिस्टल रूप का उपयोग किया गया है, और एक कोटिंग मिश्रण में परिवर्तन करने के लिए इसे हड्डियों में अधिक वजन बनाने के लिए अधिकतम यांत्रिक गुण