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Von den rinderartigen Tieren zum Schlachtfeld: Neue Knochen-Regenerationstechnologie hat weit reichenden Nutzen

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Fortgeschrittener Werkstoff revolutioniert unsere Alltagsleben — von Kleidung zu Kliniken… zum Vieh?

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Eine nanomaterial-ansässige Knochenregenerationstechnologie, die an der Universität von Arkansas in Little Rock entwickelt wurde, half sparen ein wertvolles Leben des Tieres. In der Zukunft konnte diese Technologie den Leuten helfen, die unter einer Vielzahl von schweren Verletzungen und von Unbehagen leiden.

Alexandru Biris, Direktor der Mitte MA Little Rock für integrative Nanotechnologie-Wissenschaften, führte die Entwicklung dieser Technologie, das NuCress-Gestell, ein vorübergehender, verpflanzbarer Füller für Verfehlungsknochen, der gesunde Knochenregeneration anregt und in den Körper absorbiert wird.

Zusätzlich zu seiner einzigartigen 3-D Struktur kann das Gerät mit nützlichen Drogen, wie Antibiotika, um Infektion oder Hormone zu kämpfen und geladen werden Stammzellen, um Heilung anzuregen.

Biris fing an, das Gerät im Jahre 2005 zu entwickeln und zuerst beabsichtigte es für Regeneration von kleinen Abschnitten des Knochens, wie in des menschlichen Kiefers. Er glaubt, dass das NuCress-Gestell, ein Tag wird, ein unschätzbares Werkzeug für die Reparatur der Art der unregelmäßigen, schwierigen Knochenabstände ist, die häufig in den Opfern des schweren Traumas von der Kriegsgewalttätigkeit gesehen werden, der Autounfälle und der Knochenkrankheit.

Fürs Erste macht das Gestell einen Namen für selbst in Amerikas Kerngebiet.

Vor mehr als einem Jahrzehnt fing Biris an, mit David Anderson, ein Tierarzt zusammenzuarbeiten, und die Paare sind gewesen, entwickelnd seitdem weiter entwickelnd und das Gerät.

Anderson hat Biosubstanzen und Knochentraumaforschung seit 1991 durch seine Arbeit an den Staat Kansas- und Staat Ohio-Universitäten geleitet. Seit 2012 ist er ein Professor und der Kopf von großen tierischen klinischen Wissenschaften an der Universität von Tennessee College von Veterinärmedizin gewesen. Anderson ist ein international bekannter Experte in der orthopädischen Veterinärchirurgie, nachdem es Grundsatzreden in mehr als Dutzend Länder es gegeben hatte und veröffentlichte weitgehend auf dem Thema.

Andersons Position und Ansehen bedeuten, um dass ihn gelegentlich ersucht wird, seine Fähigkeiten vom Klassenzimmer zu nehmen der Gemeinschaft.

„Veterinäruniversitätskliniken existieren zu zwei Hauptzwecken. Eins ist, Tierarztstudenten zu erziehen, und das andere ist, die Gemeinschaft mit moderner Sachkenntnis in den Technologien zu dienen,“ Anderson sagte. „Wenn der Primärtierarzt nicht in der Lage ist, das Problem zu regeln, können sie es zum tertiären Pflegezentrum an der Veterinäruniversitätsklinik schicken, in der die Ausrüstung und die Sachkenntnis verfügbar ist, in der Lage zu sein, diese Arten von komplexen Problemen zu beschäftigen.“

Dieses ist genau, was im Jahre 2010, als er von einem lokalen Tierarzt befragt wurde, dessen Patient, eine Jungbulle in Kansas geschah, ließ eine ernste Beinverletzung durch einen verlegten Schritt wahrscheinlich verursachen in einem Loch. Während Anderson und sein Team keine Fremden zu schwierigen Tierverletzungen waren, war dieser Fall einzigartig.

„Es war ein offener Bruch, der sehr schlecht mit dem Haar, Schmutz, Düngemittel und Rückstand verseucht wurde. Der Knochen wurde streng beschädigt,“ Anderson sagte.

War nicht nur die Verletzung schwer, aber die Stangen waren das Tier waren kein gewöhnliches rinderartiges Tier hoch-.

„Der Stier war ein Angus-Zuchtstier, der vorgewählt wurde, genetische Förderung für diese Herde hinzuzufügen. Dieses war vermutlich über ein Bull. $20.000. Es würde ein Gesamtverlust für den Inhaber gewesen sein, wenn der Stier wurde niedergelegt.“

Zuerst setzten sich Anderson und sein Team in ein externes skelettartiges Fixierungssystem, um den Knochen zu stabilisieren und hofften, dass dieses genügend sein würde, das Bull. zu heilen.

Der Stier jedoch reagierte nicht. Die Komplexität und die Verschmutzung der Wunde ergaben einen Knochenbruch, der einfach nicht heilen würde. Infektion hatte eingesetzt, waren herkömmliche Methoden erschöpft worden, und der Preisstier hatte kein Wahlen mehr.

„Wir entweder mussten drastisches etwas tun, oder wir würden euthanize das Tier müssen,“ sagte Anderson.

Nicht bereit, aufzugeben, wendete sich Anderson an seine Forschung mit Biris.

In den vorhergehenden Studien hatten die Paare bereits gezeigt, dass ihr Gestell für Lieferung von Antibiotika effektiv war. Obwohl dieses Gestell an Größe als kleiner war, was der Stier erfordern würde, entschied sich Anderson, ein Risiko einzugehen.

„Ich rief Alex… an und ich fragte, ob er ein lassen könnte, damit dieser Stier, wenn wir versuchen könnten, die Infektion zu steuern und den Knochen anzuregen, schneller zu heilen,“ Anderson sagte sieht.

Biris ging sofort zu arbeiten und stufte herauf das Gestell bis zum Zeiten fast sechs die ursprünglichen Größe des Prototyps ein.

Das Gestell wurde mit Antibiotika geladen und eingepflanzt von Andersons Team innerhalb des zerbrochenen Beines des Stiers. Dann warteten sie und hielten ihre Erwartungen niedrig.

„Wenn die Infektion in diesem Umfang weitergekommen ist, ist es wirklich ziemlich selten, in der Lage zu sein, ihn aufzuheben, und die meisten dieser Tiere mit solcher Infektion beenden euthanized, weil sie, mit einfach zu groß sind einem amputierten Glied zu überleben,“ Anderson oben sein erklärten.

Aber der Stier — und das Gestell — herausgeforderte Erwartungen. Nicht nur heilte der Knochen, aber die Infektion wurde in seinen Bahnen gestoppt und aufgehoben vollständig.

Diese Ergebnisse, Anderson erklärt, verblüfften.

Der Stier ging zur vollen Funktion in seiner Herde in der verhältnismäßig kurzen Zeit an einem Bruch der Kosten zum Viehzüchter zurück, dass Ersatz miteinbezogen haben würde.

Während diese Erfahrung nicht der erste Beweis der Nützlichkeit des Gestells war, verstärkte sie seinen möglichen Wert.

„Es gibt keine Frage, die dieses ein Produkt, das wirklichen Verdienst hat,“ Anderson sagte ist. „Es kann die Weise ändern, die wir Therapie tun und Ergebnisse für Patienten wirklich verbessern können.“

Heute hat MA Little Rock die Gestelltechnologie patentiert, und Biris und sein Team empfingen fast $10 Million vom US-Verteidigungsministerium, um es zu entwickeln weiter. Die Forscher hoffen, das NuCress-Gestell vor klinische Studie in den nächsten Jahren zu bringen, aber sie erinnern immer sich an ihren ersten erfolgreichen Patienten — ein Preisstier von einer Ranch im Kerngebiet.