Biomaterial menjadi bagian penting dari banyak prosedur terapi dan diagnostik, dan penelitian di bidang ini berkembang pesat. Beberapa bidang yang paling menarik adalah ortopedi , oftalmologi , perawatan kanker dan perawatan gigi.
Biomaterial adalah zat yang telah direkayasa untuk mengambil bentuk yang digunakan untuk mengarahkan jalannya prosedur terapi atau diagnostik .
Meskipun banyak studi tentang biomaterial yang dilakukan pada model hewan atau in-vitro saat ini, para ilmuwan memprediksi bahwa temuan akan segera digunakan dalam uji coba pada manusia.
Ophthalmology dan BioMaterials
Membran ketuban (AM) telah digunakan dalam operasi rekonstruksi mata selama bertahun-tahun. Baru-baru ini, teknik-teknik baru telah diusulkan untuk menggantikan kornea lebih efisien. Operasi khusus ini sering dilakukan ketika ada cedera permanen pada mata yang disebabkan oleh penyakit atau luka bakar kimia.
AM diperoleh dari lapisan paling dalam dari plasenta dan memiliki sifat anti-inflamasi dan anti-parut, yang membuatnya menjadi pengganti membran yang baik. Namun, jaringan AM secara alami tipis dan tertutup, yang dapat mempengaruhi penglihatan seseorang. Para ilmuwan sekarang sedang meneliti cara-cara untuk menguatkan dan secara optik memperjelas AM dengan menciptakan laminasi jaringan. Mereka percaya bahwa temuan mereka akan membantu memajukan AM dengan cara yang lebih baik menerapkan materi dalam operasi rekonstruksi mata manusia.
Biomaterial untuk Peningkatan Diagnostik dan Pengobatan Kanker
Ada juga banyak kemajuan menggunakan berbagai biomaterial dalam mengobati kanker. Ini termasuk menggunakan bahan asli untuk menetapkan diagnosis dan prognosis kanker yang berbeda, serta menggunakannya untuk memberikan obat anti kanker dengan cara yang lebih efektif.
Terapi yang menargetkan tumor secara langsung telah diakui sebagai cara yang lebih baik untuk mengobati kanker. Mereka mampu memberikan pukulan yang lebih besar ke sel kanker dan menyebabkan lebih sedikit efek samping.
Untuk tujuan terapi kanker lokal, para peneliti dari University of Adelaide, Australia, merancang dan merekayasa sebuah implan t titanium berbasis kawat 3D dengan array nanotube titania yang dapat dimuat dengan obat kanker dan berfungsi sebagai alat pengiriman obat. Studi mereka menunjukkan bahwa ketika terapi kanker disampaikan dengan implan baru, sel kanker payudara menjadi kurang mungkin untuk bertahan hidup. Selama penelitian mereka, tiga hari setelah penyisipan implan, sel-sel tumor mulai menurun. Para peneliti juga menekankan bahwa pendekatan kemoterapi baru ini dapat disesuaikan dengan jenis kanker lainnya di masa depan.
Mengirimkan obat ke tempat yang tepat dari lesi adalah pendekatan yang juga sedang diuji di bidang kedokteran lainnya. Misalnya, infeksi bakteri yang resistan terhadap obat, yang telah menjadi masalah yang berkembang karena penggunaan antibiotik yang berlebihan, mungkin dapat diobati dengan menggunakan kemajuan terbaru dalam biomaterial. Perak inti-tertanam nano nano kendaraan telah digunakan pada model tikus untuk memberikan antibiotik ke daerah-daerah infeksi yang resisten.
Dalam penelitian hewan, nanoplatform telah terbukti sangat efisien dalam membunuh bakteri, secara bersamaan menggunakan agen perak dan antibiotik.
Teknik Jaringan Tulang Cartilage
Dr Tanya Levingstone dari Royal College of Surgeons di Irlandia (RCSI) sedang mengeksplorasi bidang penelitian biomaterial yang menarik lainnya. Levingstone adalah bagian dari Bone and Tissue Engineering Research Group. Kelompok ini telah membuat beberapa kemajuan signifikan dalam merancang bahan yang dapat membantu meregenerasi sendi yang rusak. Tim peneliti bekerja sama dengan pusat penelitian AMBER ( Advanced Materials and BioEngineering Research) dan mengembangkan perancah berpori multi-lapis 3D yang terdiri dari kolagen, hidroksiapatit dan asam hyaluronic.
Semua zat ini hadir dalam sendi yang sehat dan memiliki potensi untuk secara aktif mengarahkan sel-sel tubuh untuk memperbaiki sendi yang rusak.
Dalam studi terbaru mereka, para peneliti Irlandia menguji senyawa itu pada seekor anak kuda berusia 15 bulan yang murni. Kuda itu menderita penyakit degeneratif dari kedua sendi lututnya yang dikenal sebagai osteochondritis dissecans. Beberapa kasus kondisi ini bisa begitu parah pada hewan sehingga mereka perlu di-eutanasia. Setelah menjalani prosedur artroskopi rutin yang mengangkat fragmen lutut yang tidak stabil, perancah berlapis-lapis ditanamkan ke sendi kuda. Akibatnya, tulang dan tulang rawan baru terbentuk, seperti yang diungkapkan oleh penyelidikan lima bulan setelah prosedur awal. Kuda muda dengan prospek yang sebelumnya suram sekarang kembali ke pelatihan untuk acara lompat tayang.
Materi telah dipatenkan dan sekarang dikenal sebagai ChondroColl. Ini adalah produk kedua tim di bidang regenerasi tulang. Sebelumnya, mereka merekayasa dan menguji perancah perancah tulang yang disebut HydoxyCall, yang sudah disetujui CE dan telah dibawa ke pasar oleh perusahaan rintisan dari RCSI, yang disebut SugarColl Technologies. ChondroColl saat ini sedang menunggu persetujuan regulator, dan studi pertama pada manusia dengan defek osteochondral diharapkan akan dimulai dalam waktu dekat.
Menekan Tooth Decay
Para peneliti dari University of Pennsylvania sedang mencari cara-cara yang lebih baik untuk menghilangkan plak gigi yang kadang-kadang dapat menyebabkan timbulnya kerusakan gigi. Mereka merekayasa nanopartikel katalitik dengan aktivitas seperti peroksida yang dapat mengganggu matriks pelindung yang mengelilingi bakteri yang ditemukan di mulut Anda. Strategi baru ini sejauh ini telah diuji pada model tikus dan telah menunjukkan penurunan yang signifikan pada kerusakan gigi. Tim berharap untuk segera menerapkan pengetahuan ini untuk mengobati penyakit mulut manusia. Mereka mengusulkan untuk mungkin termasuk nanopartikel katalitik dengan peroksida dalam pasta gigi komersial dan produk obat kumur sebagai strategi antiplaque baru dalam perang melawan kerusakan gigi.
Sumber:
David F, Levingstone T, O'Brien F, et al. Peningkatan penyembuhan tulang menggunakan implantasi perancah kolagen-hidroksiapatit dalam pengobatan kista aneurisma tulang mandibular multilokulasi besar pada anak kuda yang murni. Jurnal Tissue Engineering & Regenerative Medicine [serial online]. Oktober 2015; 9 (10): 1193.
Gao L, Liu Y, Koo H, dkk. Nanocatalysts mempromosikan degradasi matriks biofilm Streptococcus mutans dan meningkatkan pembunuhan bakteri untuk menekan karies gigi in vivo. Biomaterial [serial online]. 29 Mei 2016; 101: 272-284.
Hariya T, Tanaka Y, Yokokura S, Nakazawa T. Transparan, membran selaput ketuban manusia tangguh untuk transplantasi kornea. Biomaterial, [serial online]. September 1,2016; 101: 76-85.
Kaur G, Willsmore T, Evdokiou A, dkk. Implan kawat titanium dengan susunan nanotube: Model studi untuk pengobatan kanker lokal. Biomaterial [serial online]. 1 September 2016; 101: 176-188.
Meller D, Pauklin M, Thomasen H, Westekemper H, Steuhl KP. Transplantasi Membran Amniotik di Mata Manusia. Deutsches Ärzteblatt International. 2011; 108 (14): 243-248. doi: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
Tumpukan J, Levingstone T, David F, dkk. Perbaikan besar osteochondritis membedah lesi menggunakan konstruksi rekayasa jaringan berlapis-lapis baru dalam atlet kuda. Jurnal Teknik Jaringan Dan Pengobatan Regeneratif [serial online]. 20 Mei 2016; Tersedia dari MEDLINE, Ipswich, MA. Diakses 11 Juni 2016.
Wang Y, Ding X, Gu H, dkk. Magnetium nano silika nano yang dipasangi antibiotik, yang dibenamkan sebagai agen antibakteri sinergis untuk pengobatan infeksi yang resistan terhadap obat. Biomaterial [serial online]. 2 Juni 2016; 101: 207-216.