Im Kampf um die Nacken-und Rückenschmerzenlindern , Forscher erstellen Bioengineered Bandscheibenimplantate

Jedes Jahr werden Millionen von Menschen kämpfen mit unteren Rücken und Nackenschmerzen . Mit der Absicht, ihre Schmerzen zu lindern , haben Ingenieure der Cornell University in Ithaca und Ärzte am Weill Cornell Medical College in New York City eine biologisch basierte Wirbelsäulenimplantat , die eines Tages bedeuten könnte Entlastung für diesen unzähligen Kranken erstellt.

Lawrence Bonassar , Ph.D., Associate Professor für Biomedizinische Technik und Maschinenbau, und Roger Härtl , MD, Associate Professor für Neurochirurgie am Weill Cornell Medical College und Leiter der Wirbelsäulenchirurgie am NewYork- Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center, geschaffen biotechnisch hergestellten, Bandscheiben , die erfolgreich implantiert und in Tierversuchen getestet wurden .

Die anderen Wissenschaftlern auf dem Papier sind Robby Bowles, Cornell Ph.D. '11 , Und Harry Gebhard , MD, von Weill Cornell Medical College .

Ihre Forschung wird online veröffentlicht 1. August 2011 werden in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften .

"Wir haben Scheiben , die die gleichen strukturellen Komponenten haben und verhalten sich wie echte Disks entwickelt ", sagt Bonassar . "Die Hoffnung ist , dass diese viel versprechende Forschung zu gentechnisch Scheiben , die wir mit beschädigten Discs in Patienten implantiert zu führen."

Jedes Jahr werden 40 bis 60 Prozent der amerikanischen Erwachsenen leiden unter chronischen Rücken- oder Nackenschmerzen . Für Patienten diagnostiziert mit schweren degenerativen Bandscheibenerkrankungen , oder Bandscheibenvorfall , Neurochirurgen durchführen Chirurgie genannt discectomy Entfernung der Bandscheibe , gefolgt von einer Fusion der Wirbelknochen, die Wirbelsäule zu stabilisieren. Trotz der Operation, den Rücken des Patienten wahrscheinlich nicht das Gefühl, die gleichen wie vor der Verletzung.

" Die Operation verhindert, dass Schmerzen , aber oft begrenzt Mobilität, die jemand, der einen aktiven Lebensstil hat oder behindern können sogar am Ende der Karriere eines professionellen Athleten ", sagt Härtl , der auch das Team Neurochirurg für die New York Giants .

Menschenscheibenaussehen etwas wie ein Reifen , mit dem äußeren Teil , die so genannte Ringraum , aus einem steifen Material hergestellt ist, und der innere Kreis , den Zellkern , der eine gelartige Substanz, die unter Druck gesetzt wird und trägt Gewicht.

Bonassar Labor , das auf die Regeneration und die Analyse des Bewegungs Gewebe konzentriert , konstruiert künstliche Bandscheiben aus zwei Polymere Kollagen, das um die Außenseite umhüllt , und ein Hydrogel genannte Alginat in der Mitte. Sie ausgesät die Implantate mit Zellen, die die Strukturen mit neuen Gewebes wieder zu bevölkern . Bemerkenswert ist, im Gegensatz zu künstlichen Implantaten heute, dass im Laufe der Zeit verschlechtern sich die Wissenschaftler zu sehen, dass die Implantate besser , da sie im Körper zu reifen, aufgrund des Wachstums der Zellen.

"Unsere Implantate haben 70 bis 80 Prozent der ursprünglichen Scheibenhöhe . In der Tat bekommen die mechanischen Eigenschaften mit der Zeit besser gehalten ", sagt Bonassar .

Die Implantate würde eine breite Kategorie von Erkrankungen genannt degenerativen Bandscheibenerkrankungen eine führende Ursache von Behinderungen weltweit zu behandeln. Nach Hartl, eine zunehmende Zahl von Patienten benötigen Behandlung oder Operation aus der Degeneration der Bandscheibe. Ein von der FDA im Jahr 2005 genehmigt chirurgische Verfahren beinhaltet das Entfernen der Disc vollständig und ersetzt sie mit einem Implantat aus einer Kombination von Metall und Kunststoff , mit dem Ziel, imitiert die normale Bewegung der Lendenwirbelsäule und der Wirbelsäule .

"Knochen oder Metall oder Kunststoff -Implantate sind komplizierte Strukturen , die mit einem mechanischen Gefahr der Strukturen bewegen , oder Schmutz aus dem Metall- oder Kunststoffpartikelakkumulieren im Körper vor Verschleiß zu kommen ", so Härtl .

Aus biologischer Sicht könnten die neuen Scheiben ein " enormer Vorteil " gegenüber herkömmlichen Implantaten , weil, wie sie die Integration zu schaffen und reifen mit den Wirbeln . Diese große Operation würde weniger invasiv , sicherer geworden und kommen mit weniger langfristige Nebenwirkungen , sagt er.

Quelle: Cornell University