Genomskinligt skalleimplantat inställt för att underlätta laserhjärnkirurgi


Genomskinligt skalleimplantat inställt för att underlätta laserhjärnkirurgi

Den dag då kirurger kan sluta att behöva upprepade gånger klippa upp skallen för att leverera livräddande laserterapi till hjärnan rör sig närmare utvecklingen av ett nytt material för att göra genomskinliga skalleimplantat.

Forskarna har utvecklat ett nytt material för att göra genomskinliga skalleimplantat så kirurger kan leverera upprepningar av laserterapi till hjärnan på ett minimalt invasivt sätt.

Bildkrediter: UC-Riverside

Forskare vid University of California - Riverside (UCR) rapporterar sina framsteg med det nya implantatmaterialet i två nyligen publicerade journalpapper.

Deras syfte är att utveckla ett biokompatibelt "fönster till hjärnan", där kirurger kommer att kunna styra laserterapi till patientens hjärnor på begäran utan att behöva utföra upprepade kraniotomier.

Ett sådant material kan omvandla en riskabel, mycket invasiv operation till en mindre riskabel, minimalt invasiv.

Hjärnkirurger använder laserterapi för att behandla patienter med livshotande tillstånd som hjärncancer, traumatisk hjärnskada, stroke och neurodegenerativa sjukdomar.

De två dokumenten rapporterar hur teamet - ledt av Guillermo Aguilar, professor i maskinteknik vid UCRs Bourns College of Engineering - testade implantatets biokompatibilitet och förmåga att hjälpa till att hantera bakterieinfektion.

Fönstret till hjärnprojektet började när Prof. Aguilar och hans team hittade ett sätt att göra en genomgripande version av yttrium-stabiliserad zirkoniumoxid (YSZ) - det tuffa keramiska materialet som används i höftimplantat och tandkronor.

Det här är inte det första projektet som syftar till att skapa ett fönster i hjärnan, men de flesta andra forskare arbetar med glasbaserade material som är mindre slagtåliga än YSZ.

Nytt material övervinner två huvudbarriärer som ses med skalleimplantat

De två nyligen publicerade studierna visar att YSZ har ett stort löfte som ett alternativ till material som för närvarande används i skalleimplantat.

Bakteriella infektioner är en ledande orsak till misslyckandet av kranietimplantat, som författarna noterar, "bakteriell vidhäftning till kranialimplantatet är den ledande faktorn för biofilmbildning (fouling), infektion och behandlingssvikt."

Ett implantatmaterial som kan hjälpa till att övervinna detta skulle vara en stor fördel eftersom sådana infektioner är mycket svåra att behandla, särskilt eftersom många antibiotika inte kan passera blod-hjärnbarriären.

I tidningen Lasrar i kirurgi och medicin , Rapporterar laget resultaten av laboratorieexperiment som visar leverans av laserljus genom ett YSZ-implantat reducerat livskraften hos Escherichia coli Tillväxt i ett odlingsmedium.

Forskarna noterar detta föreslår E coli Biofilmbildning över tjockleken på YSZ-implantatet kan störa laserbehandling.

E coli Är en av de bakterier som vanligtvis finns i prov av vävnad som tas från patienter som utvecklar hjärnhinneinflammation efter kranskärl eller trauma.

I det andra pappret, publicerat i Nanomedicin: Nanoteknik, Biologi och medicin , Beskriver forskarna hur de framgångsrikt integrerat YSZ i vävnaden hos levande hamstrar utan att orsaka ett immunsvar eller andra negativa biverkningar.

Författarna noterar "resultaten indikerade bristen på inflammatorisk reaktion hos värdvävnaden."

YSZ har faktiskt visat sig vara mer biokompatibelt än nuvarande material, såsom titan eller termoplast-polymerer, så det var en annan bra nyhet i vår utveckling av transparent YSZ som det valfria materialet för kranimplantat."

Prof. Guillermo Aguilar

Upptäck hur en ny bildteknik hjälper kirurger att avlägsna annars oupptäckt ovarialtumörvävnad.

Göteborg kommunfullmäktige 2017-06-19 (Video Medicinsk Och Professionell 2020).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik