TEKNOLOGI TOOLBOX (2)

Menanamkan Sendi Pinggul Buatan, Ini Teknologinya

0
13
Pertumbuhan sel pada bahan granular berlapis berlian: skeleton sel (merah), bahan penyambung (hijau), nuklei (biru). (Sumber foto/ ©: Fotonachweis)

Berbagai pendekatan teknik jaringan dapat memenuhi permintaan cangkok tulang yang semakin meningkat walau pendekatan ke dalam praksis klinis bukanlah pekerjaan mudah.

Pertumbuhan sel pada bahan granular berlapis berlian: skeleton sel (merah), bahan penyambung (hijau), nuklei (biru). (Sumber foto/ ©: Fotonachweis)

Bahan selanjutnya untuk penggunaan teknologi toolbox adalah protein, yang akan mendorong perumbuhan tulang yang diambil dari dalam darah pasien itu sendiri.

Komponen ketiga terbuat dari sel darah atau sumsum tulang belakang pasien, yang memastikan bahwa tubuh tidak menolak implan. Sel ini dikultivasi dalam sebuah bioreaktor pada suhu yang menyerupai tubuh manusia.

Advertisement

Sel berkembang pada kehangatan yang familiar, berlipat ganda dan akhirnya menutup granula secara keseluruhan. Para ilmuwan mengembangkan sebuah sistem pengantaran spesial untuk perawatan ini yang terbuat dari usus halus binatang ternak yang telah disterilisasi. Mereka mengisinya dengan granula dan menggunakan jaringan vena tubuler untuk menyuplai darah.

Di masa depan, tiga komponen tadi digunakan untuk mencapai fleksibilitas ahli bedah yang makin besar–kerusakan kecil dapat diperbaiki dengan menaburi bubuk tergranulasi, tapi ini juga dibutuhkan untuk merekonstruksi bagian yang lebih besar, teknologi toolbox memungkinkan ahli bedah bekerja dengan ketersediaan bahan yang mereka butuhkan untuk mengatur pembentukan implan yang biokompatibel.

Untuk mencari tahu apakah bahan substitusi tulang baru itu benar-benar sebaik kedengarannya, para peneliti melakukan percobaan preklinis. Eksperimen telah dilakukan di Austria, Swedia, dan Norwegia. Hasil penelitian tim mengindikasikan bahwa implan tidak mempercepat pertumbuhan tumor.

Untuk mengetahui dengan pasti, apakah bahan baru juga akan cocok untuk membantu meregenerasi tulang yang melemah akibat umur yang menua, Christoph Rückert dari IGB mengambil tiga komponen tersebut dan bioreaktornya ke Australia. “Di sini kita memiliki kesempatan untuk menguji implan pada domba tua,” kata Rückert. “Apa yang kami pelajari adalah implan kami bekerja dengan baik pada subyek yang lebih tua di mana pertumbuhan tulangnya melambat.”

 

Mendukung inovasi

Sementara para ilmuwan memperhalus toolbox mereka, para insinyur, dan teknisi di berbagai perusahaan bekerja pada pengembangan produk, proses produksi, dan teknik pencitraan. Misalnya perusahaan  Medycite GmbH di Heidelberg, mengoptimasi kultivasi sel. Para ahli di MRB Research Center di Würzburg mengembangkan koil baru untuk visualisai MRI. Sebuah perusahaan yang ikut dalam  proyek VascuBone memiliki keahlian untuk memproduksi bahan implan sesuai dengan pesanan.

Teknologi toolbox telah sukses melewati semua percobaan preklinis dan bahan granular  mendapatkan sertifikat CE. Ini menandai kesimpulan proyek VascuBone dan mulai memasuki percobaan klinis. Setelah itu manusia akan mudah mendapatkan keuntungan dari susbtitusi tulang baru itu.

Tim ahli telah menemukan bahan ideal (terapi ideal) yang bermanfaat untuk regenerasi tulang. Tulang kranial berbeda dengan tulang rahang atau tulang kering. Cacat berbeda satu sama lain. Oleh karena itu, persyaratan terapi berbeda. Teknologi toolbox memungkinkan ahli bedah untuk merakit terapi yang ideal di meja bedah bergantung pada lokasi dan ukuran cacat tulang dan usia pasien.

Baca juga :   Industri Pertambangan: Solusi yang Terintegrasi Hasilkan Efisiensi Lebih Tinggi

Cacat tulang seperti apa yang dapat diperbaikit? Satu contohnya adalah nekrosis kepala femoralis: tulang  mati dari dalam ke luar karena pasokan darah tidak mencukupi. Tim ahli menggunakan kombinasi bahan granul dan sel sebagai pendekatan terapeutik. Kemudian tim menguji klinis pertama. Pendekatan ini dapat digunakan dan pada tahap nekrosis lanjut, bukan menanamkan sendi pinggul buatan.

Sepotong tulang ditransplantasikan dari bagian lain di tubuh untuk membangunnya kembali. Ini berarti pasien menjadi cacat pada situs yang sehat. Sebagai gantinya, tim  mengembangkan materi berdasarkan materi yang tersedia secara komersial yang tersedia dan disebut beta-tri-Calcium phosphate dan nano-diamonds. Bahan ini mampu membangun kembali tulang rahang.

Apa tantangan dalam menerjemahkan temuan penelitian ke dalam pendekatan terapi tulang regeneratif yang berlaku? Tim memastikan sejak awal bahwa metode yang diterapkan sesuai dengan peraturan. Misalnya  jika seseorang ingin menumbuhkan sel yang dibutuhkannya—disebut serum janin betis—namun tidak diterima dalam setting klinis. Pihak berwenang pun tidak lagi menyetujui faktor pertumbuhan tertentu. Ada ketakutan untuk mentransfer penyakit hewan ke manusia atau untuk menginduksi tumor.
Oleh karena itu, tim mengembangkan media kultur sel baru dan mengembangkan tes untuk mengendalikan apakah sel mulai berubah menjadi tumor. Isu penting lainnya adalah tes hewan. Jika seseorang ingin menjual transplantasi di kemudian hari, orang itu perlu menjalankan tes yang sesuai pada model hewan sebelum menjalankan uji klinis pada manusia.

Masalahnya hanya beberapa model hewan standar. Sebagai contoh, kita harus mengembangkan model hewan untuk nekrosis kepala femoralis, karena hewan tidak memiliki cacat ini. Dalam hal ini tim ahli menggunakan domba-domba–bertujuan untuk mengembangkan tes hewan standar, yang dapat digunakan untuk menguji dan membandingkan bahan yang baru dikembangkan. (Bahan diolah dari Toolbox for new bones tulisan Monika Weiner, Fraunhofer dan www.mdtmag.com/news)

simak TEKNOLOGI Toolbox (1)
Membuat Tulang Baru Pengganti Logam

 

Partner Proyek

  • Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB, Jerman\
  • Royal Institute of Technology KTH, Swedia
  • DiaCoating GmbH, Austria
  • University of Uppsala, Swesdia
  • University of Bergen, Norwegia
  • Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Jerman
  • University of Inssbruck, Austria
  • Medical University of Inssbruck, Austria
  • MRB Research Center, Jerman
  • nanoPET Pharma GmbH, Jerman
  • PP-Polymer AB, Swedia
  • Medicyte GmbH Heidelberg, Jerman
  • Topass GmbH Berlin, Jerman
  • Evonik Industries, Jerman
Advertisement

Tulis Opini Anda