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
      Wydawałoby się, że zdolność do wytwarzania nasion, owoców czy orzechów będzie rosła wraz ze wzrostem drzew. Badania prowadzone przez naukowców z 13 krajów z całego świata nie potwierdzają jednak tej hipotezy.
      Naukowcy zbadali prawie 600 gatunków drzew. Okazało się, że u około 80 proc. z nich płodność osiągała wartość szczytową, gdy drzewa były umiarkowanej wielkości. Potem zaczynała spadać. Pozostałe 20 proc. gatunków niekoniecznie posiada sekretny „eliksir młodości” – zaznaczają naukowcy. I dodają, że gatunki te prawdopodobnie również doświadczają spadku płodności w pewnym wieku. Jednak, aby to stwierdzić, nie ma na razie wystarczająco wielu danych na temat starszych, większych drzew z tej grupy gatunków.
      Publikacja autorstwa 59 badaczy z 13 krajów (Chile, Włoch, Kanady, Polski, Francji, Hiszpanii, Szwajcarii, Japonii, Słowenii, Niemiec, Panamy, Portoryko i USA) ukazała się niedawno na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Jednymi z autorów są dr hab. Michał Bogdziewicz z Wydziału Biologii UAM w Poznaniu, dr hab Magdalena Żywiec i Łukasz Piechnik z Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN w Krakowie oraz dr Mateusz Ledwon z Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN w Krakowie.
      Owoce i orzechy drzew stanowią 3 proc. diety człowieka. Są również ważne dla wielu ptaków i małych ssaków, a nasiona drzew są niezbędne do regeneracji lasów. Aby skutecznie zarządzać tymi zasobami i je chronić, musimy wiedzieć, czy prawdopodobne jest wystąpienie spadku płodności oraz w jakim rozmiarze lub wieku może się taki spadek pojawić – mówi kierujący badaniami, dr Tong Qiu z Nicholas School of the Environment na Duke University (USA), cytowany w informacji prasowej związanej z publikacją, przesłanej PAP przez UAM.
      Odpowiedź na to pozornie proste pytanie pozostawała jednak dotychczas w sferze domysłów.
      Z jednej strony jest niezwykle nieprawdopodobne, aby płodność drzew wzrastała w nieskończoność wraz z wiekiem i wielkością, biorąc pod uwagę to, co wiemy o starzeniu się lub pogarszaniu się funkcji fizjologicznych związanym z wiekiem u ludzi i innych organizmów wielokomórkowych – zauważa James S. Clark, profesor nauk o środowisku z Nicholas School of the Environment na Duke University w Durham (USA).
      Z drugiej strony, ściśle mówiąc, nie było jednoznacznych dowodów, aby to obalić – zauważa dr hab. Michał Bogdziewicz, biolog z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, cytowany w informacji prasowej.
      Clark zwraca uwagę, że wiele upraw drzew owocowych jest wymienianych co dwie lub trzy dekady, i że istnieją trudności w monitorowaniu produkcji nasion na drzewach rosnących poza uprawą. Właśnie dlatego większość dotychczasowych badań dotyczących płodności drzew opierała się na zestawach danych, które zawierały głównie młodsze drzewa, które są wciąż zbyt małe lub średnie. Nie mając wystarczających danych na temat produkcji nasion na późniejszych etapach rozwoju osobników naukowcy szacowali te liczby na podstawie średnich z wcześniejszych etapów.
      Problem polega na tym, że drzewa niekoniecznie produkują regularną liczbę nasion każdego roku, niezależnie od wielkości i wieku. Mogą występować ogromne różnice z roku na rok i pomiędzy drzewami – od zera nasion w jednym roku do milionów w następnym. Tak więc wykorzystanie średnich obserwacji z przeszłości do prognozowania przyszłej produkcji może prowadzić do sporych błędów – podkreślają naukowcy.
      Nowe badanie – jak informują jego autorzy – pozwala uniknąć tego problemu, gdyż zawiera syntezę danych dotyczących produkcji nasion dla 585 670 drzew z 597 gatunków monitorowanych za pośrednictwem sieci MASTIF (Masting Inference and Forecasting). Michał Bogdziewicz z UAM jest jednym z członków tej dynamicznie rozwijającej się grupy badawczej. W ramach stypendium badawczego Bekkera finansowanego przez NAWA przez najbliższe dwa lata będzie pracował w laboratorium Clarka - informuje UAM.
      Globalna baza danych stworzona przez sieć zawiera szczegółowe dane, obejmujące często wiele dziesięcioleci wstecz, a dotyczące rocznej produkcji nasion przez drzewa rosnące w ponad 500 różnych miejscach w Ameryce Północnej, Ameryce Południowej, Azji, Europie i Afryce. Nowe obserwacje można łatwo do bazy danych. Może to zrobić każdy.
      Dostęp do tak ogromnego repozytorium surowych danych umożliwił Qiu, Clarkowi i ich współpracownikom opracowanie skalibrowanego modelu, aby i dokładnie obliczyć długoterminową płodność drzew.
      Dla większości badanych przez nas gatunków, w tym ludzi, jedną z najbardziej podstawowych zmiennych, które mierzymy, jest wskaźnik urodzeń. Dla zwierząt często jest to proste – liczysz jaja w gnieździe lub szczenięta w miocie. Ale kiedy chodzi o drzewa, jest to trudniejsze. Bardzo trudno jest bezpośrednio obserwować, ile nasion jest produkowanych – wyobraźmy sobie liczenie wszystkich żołędzi na 100 letnim buku. Jak pokazuje to badanie, przybliżanie również nie działa. Potrzebny jest inny sposób. Nasz model może rozwiązać ten problem – powiedział Clark.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Maciej Szczepański, student z Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr), drukuje protezy dla okaleczonych zwierząt z częściową amputacją kończyn. Na początku dostaną je dwa psy: 3-letnia Sonia, która została potrącona przez samochód i straciła fragment tylnej łapy oraz 8-letni Leto, któremu przednią łapę przejechał pociąg.
      Szczepański jest laureatem 1. edycji programu stypendialnego "Magistrant wdrożeniowy na UPWr". Promotorem jego projektu naukowego jest prof. Jakub Nicpoń.
      Interesuję się ortopedią weterynaryjną i już od dawna myślałem o tym, by druk 3D wykorzystać do leczenia zwierząt z częściową amputacją kończyn. To dużo tańsza metoda niż np. endoproteza. W Polsce to temat świeży, dopiero raczkujący, ale np. w Stanach Zjednoczonych to powszechna alternatywna metoda leczenia okaleczonych zwierząt - tłumaczy Szczepański.
      Pierwsze przypadki
      Za pomocą wyciskania i skanowania cyfrowego student tworzy protezy pod wymiar dla Soni i Leta. Pierwszego psa podpowiedziała mi pani weterynarz z rodzinnego miasta Opoczna, drugiego znajoma z roku. Właściciele zgodzili się bez namysłu. Jestem pewny, że pomogę ich pupilom.
      Proteza Soni jest już wydrukowana, a teraz trwają prace nad dopasowaniem uprzęży. Proteza dla Leto jest jeszcze przygotowywana.
      Plany na przyszłość
      Chcę, żeby mój projekt był powszechny, by pomagał w zatrzymaniu postępujących zwyrodnień układu mięśniowego i stawów i poprawiał jakość życia psów. Mam nadzieję, że w przyszłości będę mógł pomagać jak największej liczbie zwierząt.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Polska firma Contur 2000 zajęła trzecie miejsce w kategorii bionicznych protez nóg na międzynarodowych zawodach CYBATHLON. W tej organizowanej co cztery lata imprezie osoby niepełnosprawne konkurują w różnych dyscyplinach, wspierane przez rozmaite nowoczesne urządzenia.
      CYBATHLON to międzynarodowe zawody, które mają wyłonić najlepsze mechatroniczne urządzenia wspierające osoby z niepełnosprawnościami. Można więc na nich zobaczyć wózki inwalidzkie, egzoszkielety czy mechaniczno-elektroniczne protezy. W szranki stają zespoły z całego świata, mierząc się z różnorodnymi zadaniami, takimi jak wejście po schodach w egzoszkielecie.
      W tym roku zawody miały wyjątkowy format ze względu na pandemię – zespoły nie mogły przylecieć do Zurychu żeby tam rywalizować, tak jak cztery lata temu. Dlatego każdy zespół nagrał swój wyścig, a w dniu wydarzenia nagranie zostało pokazane razem z komentarzem na żywo.
      W zakończonej właśnie edycji polska firma Contur 2000 zajęła trzecie miejsce w kategorii protez nóg, startując z protezą podudzia HybridLeg, która pozwala na praktycznie swobodne chodzenie.
      Proteza pracuje przy tym w dwóch trybach - pasywnym i aktywnym. W pierwszym z nich nie wymaga dostarczania energii. Natomiast w trybie aktywnym bateria zasila elektryczny silnik wspomagający chód. Dzięki temu możliwe jest wchodzenie po schodach czy łatwiejsze poruszanie się po powierzchni nachylonej.
      Takie połączenie pasywnej i aktywnej protezy w jednym urządzeniu było możliwe dzięki innowacyjnemu, zgłoszonemu już do urzędu patentowego układowi przekładni i sprzęgła.
      Polską firmę wyprzedziły dwa zespoły ze Szwajcarii.
      W czasie zawodów, wyposażony w protezę zawodnik musiał na przykład podejść do stolika, zdjąć z niego dwa spodki z filiżankami, przenieść na inne miejsce, stamtąd wziąć dwa talerzyki i położyć w miejscu, gdzie wcześniej stały filiżanki.
      Na innym etapie miał za zadanie podnieść z podłogi talerzyki z jabłkami i przenieść je przez ułożony z desek tor przeszkód. Musiał też np. chodzić po wąskiej kładce z obciążeniem czy pokonywać schody.
      Udział w zawodach był dla nas wielką przygodą i jednocześnie wielkim sukcesem. Jesteśmy dumni, że mogliśmy reprezentować Polskę w międzynarodowych zawodach Cybathlon 2020 Global Edition, zajmując zaszczytne trzecie miejsce. Serdecznie dziękujemy Adrianowi za jego zaangażowanie, hart ducha i jeszcze raz gratulujemy osiągniętego wyniku – mówią twórcy HybridLeg.
      Adrian to śmiałek, który z bioniczną nogą brawurowo, ale pewnie pokonywał kolejne przeszkody.
       


      « powrót do artykułu
    • 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...