Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Hydroksyapatyt jest minerałem stanowiącym rusztowanie dla tkanki łącznej kości. Materiał można pozyskiwać z innych źródeł i wykorzystywać jako podporę przy odtwarzaniu amputowanych czy uszkodzonych tkanek. Ostatnio naukowców z Włoch zainspirowała hierarchiczna struktura wzrostu drzewa, która przypomina budowę samej kości. Postanowili je więc wykorzystać do uzyskania protezy.

Anna Tampieri i zespół z Institute of Science and Technology for Ceramics w Faenzie stwierdzili, że tego typu architektura nie występowała w materiałach używanych dotąd do uzyskania hydroksyapatytu. Przez to nie udawało się otrzymać protez, które wytrzymywałyby ciężar ciała i naprężenia.

Chemicy podgrzali drzewo, by doprowadzić do rozkładu części organicznych. W ten sposób stworzyli formę dla protezy. Następnie posłużyli się wapniem, tlenem i dwutlenkiem węgla i uzyskali węglan wapnia. Dzięki donorowi grupy fosforanowej przekształcili go potem w hydroksyapatyt.

Wewnętrzna struktura drewnianej protezy nie jest identyczna z kością, ale okazała się na tyle podobna, że komórki i naczynia krwionośne ją przenikają. Gwarantuje to lepszą asymilację i sprawia, że cała konstrukcja staje się mocniejsza.

Tampieri podkreśla, że drzewny hydroksyapatyt można stosować nie tylko w protezach kości. Wg niej, jako materiał doskonale znoszący wysokie temperatury i napięcia mechaniczne nadaje się np. na powłoki statków kosmicznych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

O ile dobrze pamiętam to podobne badania prowadzono już dość dawno temu (lata 80-te) - wykazano, że (tak mniej więcej brzmiał news):

odpowiednio przygotowane drewno może stanowić doskonały materiał służący do wypełniania ubytków kostnych, znacznie lepszy niż materiały ceramiczne, ze względu na to, iż jego naturalne pochodzenie, oraz porowata struktura stanowią bardzo dobre rusztowanie dla namnażających się komórek, a także pozwala na przerastanie naczyniami krwionośnymi.

 

Informacja była zamieszczona z tego co pamiętam w Młodym Techniku, w dziale Nowe i Najnowsze. Na czym miało polegać owo odpowiednie przygotowanie niestety nie pamiętam (o ile w ogóle było opisane).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Powszechnie występujące infekcje jamy ustnej mogą być zwalczane za pomocą „doładowywanych” żywic zabijających bakterie i grzyby. Naukowcy z Manchester Metropolitan University poinformowali o znalezieniu sposobu na poradzenie sobie np. z kandydozami. To infekcje drożdżami, na które cierpi wiele osób noszących protezy. Kandydozy nie tylko utrudniają przełykanie, ale mogą prowadzić do poważnych infekcji krwi, mózgu, oczu czy kości. Naukowcy z Manchesteru stworzyli żywicę do plomb, która przez 45 dni uwalnia srebro.
      Nowa żywica to właśnie mieszanina srebra i zeolitu, materiału, który pozwala na kontrolowane powolne uwalnianie srebra. To zaś wykazuje silne właściwości antybakteryjne. Wypełnienia można „doładowywać” dodając do nich kolejne porcje srebra. Co interesujące żywica zwalcza grzyby i bakterie, ale jednocześnie nie wpływ na wygląd protezy.
      Infekcje jamy ustnej często dotykają ludzi noszących protezy. Mogą one prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, zatem kluczowe jest, by protezy mogły zwalczać potencjalne choroby w miejscu, w którym się one rozwijają. Nasz zespół stworzył przeciwmikrobową żywicę, składającą się z zeolitu i srebra. Pozwala ona protezom zabijać bakterie i grzyby, a to oznacza, że posiadacze takich protez mogą mieć zdrowe usta bez przykładania zbytniego wysiłku, mówi główna autorka badań doktor Lubomira Tosheva.
      Żywica nie tylko działa przez 45 dni i można ją „doładowywać”, ale też nie wykorzystuje antybiotyków, co daje gwarancję, że mikroorganizmy nie zyskają oporności.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ciągu ostatnich dekad nauka dostarczała coraz więcej dowodów wskazujących, że drzewa i inne rośliny są kluczowym elementem dobrego samopoczucia i zadowolenia z życia ludzi mieszkających w miastach. Tymczasem wraz z postępującą urbanizacją w miejskich obszarach USA spada pokrycie drzewami.
      W najnowszym numerze Urban Forestry & Urban Greening czytamy, że w każdego roku amerykańskie miasta tracą około 36 milionów drzew. To około 70 tysięcy hektarów powierzchni zielonej, traconej przede wszystkim w centrach miast i na przedmieściach, ale również na obszarach podmiejskich.
      Główny autor badań, David Nowak ze Służby Leśnej USA mówi, że utrata drzew wiąże się też z konkretnymi stratami finansowymi. W tym przypadku oszacował je na 96 milionów USD rocznie, podkreślając, że wiemy tylko o niektórych korzyściach, jakie przynoszą nam drzewa. Obliczenia takie biorą pod uwagę tylko te czynniki, które łatwo jest przełożyć na pieniądze, a więc oczyszczanie powietrza przez drzewa czy zapewniania cienia, dzięki czemu można mniej wydawać na chłodzenie budynków, co z kolei przekłada się też na mniejsze zanieczyszczenie z elektrowni.
      Nowak i współautor badań Eric Greenfield stwierdzili, że pokrywa drzew zmniejszyła się w miastach w 45 stanach. Największe straty zanotowano w Rhode Island, Georgii, Alabamie, Nebrasce i Dystrykcie Kolumbii. Tylko w trzech stanach – Mississippi, Montanie i Nowym Meksyku – pokrywa drzew w miastach zwiększyła się, chociaż w każdym przypadku były to minimalne zmiany.
      Utrata drzew w miastach ma różna przyczyny. Od ich wycinki pod kolejną infrastrukturę, po naturalną śmierć czy ataki szkodników. Stanowi jednak problem, gdyż mniej drzew oznacza niższą jakość życia mieszkańców miast.
      Dotychczasowe badania wykazały bowiem, że obecność drzew przyczyna się do obniżenia ciśnienie krwi i tętna, zmniejsza stress, poprawia poczucie bezpieczeństwa i szczęścia. Okazało się również, że jeśli w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca zamieszkania ciężarnej mieszkanki miasta znajdują się drzewa, to z mniejszym prawdopodobieństwem jej dziecko będzie miało zbyt niską wagę urodzeniową. Praktycznie nie istnieje żaden wskaźnik dotyczący zdrowia publicznego, przestępczości czy jakości środowiska naturalnego, który nie byłby poprawiany przez obecność drzew. Drzewa należy traktować jako część infrastruktury i jako najtańszy sposób na poprawę jakości życia mieszkańców, stwierdza Deborah Marton z organizacji New York Restoration Project.
      Zwykle jednak obecność drzew postrzegana jest inaczej. Ludzie uważają, że fajnie jest mieć kontakt z naturą, że służy to rekreacji i że musi ich być na to stać. Nie wiedzą, że kontakt ten to podstawowa potrzeba. To jeden z głównych czynników zdrowego miejsca zamieszkania, mówi William Sullivan, który stoi na czele Wydziału Architektury Krajobrazu University of Illinois at Urbana-Champaign i specjalizuje się w badaniach wpływu drzew na przestępczość w miastach.
      Tymczasem w miarę postępującego ocieplenia klimatu drzewa odgrywają coraz ważniejszą rolę w miastach. Okazuje się, że obecność drzew w gęsto zabudowanych obszarach miejskich obniża szczytowe letnie temperatury o 1-5 stopni Celsjusza. Przeprowadzone w Kalifornii badania wykazały natomiast, że drzewa zmniejszają temperaturę asfaltu nawet o 20 stopni Celsjusza, a temperatura kabiny samochodu pasażerskiego stojącego na parkingu może być dzięki nim niższa o 26 stopni Celsjusza. Dla wielu starszych ludzi, którzy nie posiadają w domach klimatyzacji, obecność drzew może być czynnikiem dosłownie ratującym życie w upalne dni.
      Drzewa pomagają też w funkcjonowaniu infrastruktury miejskiej. Na przykład Filadelfia została zobowiązana przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska do poradzenia sobie z problemem oczyszczalni ścieków, która przepełniała się po dużych opadach deszczu. Początkowo władze rozważały budowę podziemnego tunelu, który służyłby jako czasowo zbiornik na deszczówkę. Niezależny konsultant, po oszacowaniu kosztów takiego rozwiązania obliczył, że w ciągu 40 lat przyniosłoby ono miastu 122 miliony dolarów zysku. Miasto zaczęło więc rozważać plan nasadzeń drzew i innych roślin, które wiązałyby deszczówkę. Po obliczeniu kosztów ten sam konsultant stwierdził, że takie rozwiązanie przyniesie w ciągu 40 lat korzyści sięgające 2,8 miliarda dolarów. Dzięki drzewom wzrośnie wartość nieruchomości, zwiększy się liczba miejsc wypoczynkowych i zmniejszy liczba zgonów spowodowanych udarem cieplnym.
      Wielu specjalistów świadomych znaczenia, jakie mają drzewa, oblicza ile można by ich zasadzić w miastach. Okazuje się, że a Nowym Jorku jest miejsce dla dodatkowych 200 000 drzew, a w miastach Kalifornii można ich zasadzić aż 236 milionów. Jednak by drzewa te rzeczywiście trafiły do miast, potrzebna jest zmiana myślenia. Urbanizacja postępuje jak szalona. Nie wystarczy, że kilka miast wdroży jakiś program, to nie zrównoważy liczby traconych drzew. Jeśli chcemy być zadowoleni z życia w mieście nie wystarczy, że kilka kilometrów od naszego domu będzie światowej klasy park miejski. Nie wystarczy, że pięć stanów dalej jest niezamowity park narodowy. Drzewa powinny rosnąć przed każdym oknem i przed każdymi drzwiami, mówi Sullivan.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Florydzie spłonął Senator, jedno z najstarszych drzew na świecie i jednocześnie najstarszy znany cypryśnik błotny. Drzewo liczyło sobie około 3500 lat.
      Drzewo nazwano „Senatorem“ na cześć senatora Mosesa Overstreeta, który w 1927 roku podarował państwu tereny, na których rosło drzewo. Utworzono z nich Big Tree Park. W 1929 roku prezydent Calvin Coolidge ogłosił drzewo pomnikiem narodowym.
      Senator liczył sobie około 36 metrów wysokości. Wyróżniał się wysokością wśród otaczających go drzew, a było to tym bardziej imponujące, że przetrwał wiele huraganów, w tym i ten, z 1925 roku, który go złamał, skracając o 12 metrów.
      Początkowo podejrzewano, że Senator został podpalony. Prawdopodobnie jednak padł on ofiarą sił natury. Przed dwoma tygodniami nad okolicą, w której rosło drzewo, przeszła burza. Śledczy stawiają hipotezę, że w drzewo trafił piorun i Senator zaczął się palić. Niestety, płonął wewnątrz i z zewnątrz nic nie było widać. Gdy ludzie zorientowali się w sytuacji, na ratunek dla Senatora było zbyt późno. Strażakom udało się za to uchronić przed płomieniami pobliskiego cypryśnika Lady Liberty, który liczy sobie około 2000 lat.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ku zaskoczeniu amerykańskich naukowców okazało się, że nawilżaczem w implantach stawów biodrowych typu metal-metal jest grafit, nie białka. Wiedza ta pozwoli zaprojektować lepsze materiały do implantów, które będą mniej podatne na zużycie.
      Zespół złożony ze specjalistów z Northwestern University, Centrum Medycznego Rush University oraz Universität Duisburg-Essen odkrył, że kluczowym składnikiem lubrykantu z powierzchni implantu typu metal-metal jest grafit. Nawilżacz jest zatem bardziej podobny do występującego w silniku spalinowym niż w naturalnym stawie.
      Materiały protetyczne stawów biodrowych (metale, polimery i ceramika) wytrzymują przeważnie powyżej 10 lat. Po upływie dekady mamy jednak do czynienia ze zwiększoną częstotliwością uszkodzeń, zwłaszcza u młodych, aktywnych osób. Nic dziwnego więc, że marzeniem ortopedów jest wydłużenie żywotności implantów stawów biodrowych do 30-50 lat. Najlepiej zaś, by służyły pacjentowi do końca życia. Teraz, gdy zaczynamy rozumieć, jak przebiega nawilżanie tych implantów w organizmie, mamy punkt zaczepienia, żeby je ulepszyć - podkreśla prof. Laurence D. Marks.
      Wcześniejsze badania 2 członków ekipy, Alfonsa Fischera z Universität Duisburg-Essen i Markusa Wimmera z Centrum Medycznego Rush University, wykazały, że nawilżająca warstwa tworzy się na metalowych stawach w wyniku tarcia (następuje tzw. zużycie trybologiczne). Kiedy już powstanie, zmniejsza tarcie, a także ogranicza zużycie i korozję. Autorzy opracowania opublikowanego w Science porównują film graniczny protezy do cienkiej warstewki wody pozwalającej łyżwiarzowi ślizgać się po lodzie.
      Naukowcy wiedzieli więc już o istnieniu warstwy smarującej, która występuje zarówno na powierzchni głowy, jak i panewki, dotąd nie mieli jednak pojęcia, z czego jest ona zbudowana. Zakładano, że to białka albo inna substancja występująca w organizmie.
      Zespół złożony ze specjalistów z wielu dziedzin badał 7 implantów, pobranych od pacjentów z różnych względów. Akademicy posłużyli się m.in. mikroskopami optycznymi i elektronowymi. Spektra utraty energii elektronów wskazały na grafit. Bazując na tym i na innych dowodach, naukowcy doszli do wniosku, że warstwa nawilżająca składa się głównie z grafitu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sztuczny móżdżek u szczurów to, wg futurystów, kolejny krok na drodze do stworzenia cyborgów, u których wzmocniono by działające prawidłowo funkcje. Dla biologów i lekarzy osiągnięcie Mattiego Mintza z Uniwersytetu w Tel Awiwie ma jednak nieco inne znaczenie: daje nadzieję na zastąpienie struktur uszkodzonych przez udar, wypadek czy procesy starzenia.
      Naukowcy podkreślają, że dotychczasowe protezy, np. implant ślimakowy, pozwalały na jednokierunkową komunikację – od urządzenia do mózgu albo na odwrót. W przypadku sztucznego móżdżku przepływ informacji zachodzi w obie strony.
      Urządzenie otrzymuje dane czuciowe z pnia mózgu. Interpretuje je, a następnie wysyła sygnał do różnych regionów pnia mózgu i znajdujących się tu obwodowych neuronów ruchowych (to do nich dostarczają część bodźców włókna związane z odruchami i programem ruchów).
      To dowód, że można nagrywać dane z mózgu, analizować je podobnie jak sieć biologiczna i kierować do mózgu informację zwrotną – cieszy się Mintz.
      Z kilku względów móżdżek doskonale nadawał się do zastąpienia sztucznym odpowiednikiem. Niemal doskonale znamy jego anatomię i niektóre z jego zachowań. Na początku akademicy analizowali sygnały napływające z pnia mózgu do sterującego równowagą, koordynacją i czasowaniem ruchów móżdżku. Później przyglądali się generowanej przez móżdżek odpowiedzi. Na końcu stworzyli sztuczną wersję móżdżku w postaci chipa, który znajduje się na zewnątrz czaszki i jest podłączony do mózgu za pomocą wszczepionych elektrod.
      W ramach testów znieczulono szczura i wyłączono jego móżdżek. Zwierzę poddano warunkowaniu klasycznemu. Najpierw miało ono mrugać w odpowiedzi na dmuchnięcie w oko połączone z dźwiękiem, potem po zadziałaniu samego dźwięku. W pierwszym scenariuszu naukę prowadzono bez podłączonego chipa (wtedy szczur nie był w stanie opanować odruchu). W drugim chip podłączano i gryzoń uczył się jak zwykłe zwierzę.
      Naukowcy komentujący doniesienia Izraelczyków podkreślają, że w przyszłości trzeba będzie stworzyć modele większych obszarów móżdżku, które mogłyby się uczyć całych sekwencji ruchowych. Wg nich, warto by też sprawdzić, jak sprawuje się chip u przytomnych zwierząt, a nie będzie to łatwe ze względu na artefakty w sygnale generowane przez sam ruch.
×
×
  • Create New...