วันหนึ่งการสวมเครื่องวัดการเต้นของหัวใจอาจเป็นเรื่องง่ายเหมือนการตบรอยสักชั่วคราว ทีมวิศวกรรมชีวภาพจากเกาหลีใต้ออกแบบชุดอุปกรณ์สวมใส่ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งสามารถตรวจสอบและจัดเก็บข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจในวันที่ 1 มกราคมในScience Advances
ทีมงานใช้อนุภาคนาโนทองคำและวงจรซิลิกอนที่ยืดได้เพื่อเพิ่มพลังให้เซ็นเซอร์ตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจขนาดเล็กที่บันทึกและตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจของผู้ป่วย อุปกรณ์ ultrathin ทั้งหมดยึดติดกับผิวหนังเช่นสติกเกอร์หรือรอยสักชั่วคราวและทำงานได้ดีในระหว่างการทดสอบความเครียดในการออกกำลังกายกับผู้คน
เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบยืดหยุ่นแสดงถึงแนวโน้มของเทคโนโลยี
ที่สวมใส่ได้ซึ่งสามารถทนต่อการยืดและความเครียดของการเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์
ขณะนี้กลุ่มของเขากำลังคิดหาวิธีที่จะอนุญาตให้สเต็มเซลล์ไขมันสร้างบ้านตรงบริเวณที่เป็นหลุมได้ วิสัยทัศน์คือการสร้างขั้นตอนการบุกรุกน้อยที่สุด โดยให้เครื่องมือแพทย์สามารถร้อยไหมผ่านสายสวนเพื่อพิมพ์กระดูกอ่อนเซลล์ต้นกำเนิดจากไขมันที่บริเวณที่เกิดความเสียหายภายในข้อต่อ เซลล์ต้นกำเนิดไขมันสามารถเกาะตัวและเพิ่มจำนวนในข้อต่อได้โดยตรง เครื่องมือ Arthroscopic เพิ่มเติมซึ่งอยู่ภายใต้การพัฒนาในห้องทดลองของ Tuan จะช่วยให้แพทย์สามารถแนะนำการฉีดและทำให้กระดูกอ่อนที่พิมพ์ใหม่เรียบขึ้นเพื่อสร้างขนาดที่พอดีและใกล้เคียงกับของจริง
จนถึงตอนนี้ แต่ละขั้นตอนในแนวทางใหม่ได้รับการพัฒนา ขั้นตอนต่อไปคือการผูกชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกันในการศึกษาเกี่ยวกับสัตว์
บำรุงร่างกายรักษากระดูกหักได้ดีกว่าการรักษากระดูกอ่อน แต่ถ้ากระดูกหักมีขนาดใหญ่หรือสูญเสียกระดูกไปเป็นจำนวนมาก กระดูกอาจไม่หาย ในกรณีเช่นนี้ ศัลยแพทย์สามารถเอากระดูกจากส่วนอื่นของร่างกายผู้ป่วย หรือใช้กระดูกจากซากศพเพื่ออุดช่องว่าง วอร์เรน เกรย์สันวิศวกรชีวการแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกิ้นส์ กล่าวว่าในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกามีกระบวนการเปลี่ยนกระดูกมากกว่า 1 ล้านครั้ง บ่อยครั้งหลังอุบัติเหตุหรือการกำจัดเนื้องอก การผ่าตัดมีการบุกรุกและเสี่ยงต่อการถูกปฏิเสธ การติดเชื้อ และความเจ็บปวดที่คงอยู่
ทางเลือกที่ดีกว่า เกรย์สันกล่าว คือการช่วยให้ผู้ป่วยสร้างกระดูกจากเซลล์ไขมันของตนเอง เนื่องจากวัสดุปลูกกระดูกมาจากร่างกายของผู้ป่วย การปลูกถ่ายอวัยวะจึงมีโอกาสถูกปฏิเสธน้อยกว่าเซลล์จากเนื้อเยื่อผู้บริจาค ยิ่งไปกว่านั้น กระดูกอาจเติบโตไปพร้อมกับผู้ป่วยในภายหลัง ซึ่งอาจช่วยลดความจำเป็นในการผ่าตัดหลายครั้งในเด็กที่ได้รับการต่อกิ่งแต่ยังมีสิ่งที่ต้องทำต่อไป
ตั้งแต่ปี 2010 ทีมงานของ Grayson ได้พัฒนากระดูกจากไขมันที่ดูดไขมันและฝังกระดูกในสัตว์ได้สำเร็จ เซลล์ต้นกำเนิดจากไขมันจะถูกนำไปใส่ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ซึ่งเป็นอุปกรณ์คล้ายตู้ฟักซึ่งหล่อเลี้ยงเซลล์เมื่อเติบโตบนโครงนั่งร้านเป็นเวลาห้าสัปดาห์ เพิ่มสารอาหารและปัจจัยการเจริญเติบโตช่วยให้เซลล์เปลี่ยนเป็นเซลล์กระดูก
เซลล์ต้นกำเนิดไขมันได้ถูกนำมาใช้ในการทดลอง 2-3 ครั้งเพื่อช่วยในการสร้างกระดูกในคน
ในปี 2547 แพทย์ชาวเยอรมันประสบความสำเร็จในการใช้สเต็มเซลล์ที่เก็บจากไขมันของเด็กอายุ 7 ขวบร่วมกับเซลล์อื่นๆ เพื่อซ่อมแซมความเสียหายต่อกะโหลกศีรษะของเธอ ห้าปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์การแพทย์โรงพยาบาลเด็ก Cincinnati ได้ทำการปลูกถ่ายกระดูกด้วยสเต็มเซลล์ไขมันเพื่อทดแทนกระดูกใบหน้าที่หายไปของวัยรุ่น
ในกรณีของวัยรุ่น เซลล์ต้นกำเนิดไขมันถูกฉีดลงบนโครงจากกระดูกผู้บริจาค แต่การปลูกถ่ายกระดูกดังกล่าวต้องได้รับการผ่าตัดหลายครั้งและไม่ได้มาพร้อมกับเลือดที่พร้อมไปหล่อเลี้ยงกระดูกใหม่เมื่อโตขึ้น
กลุ่มของเกรย์สันมีเป้าหมายที่จะทำให้กระบวนการซ่อมแซมผู้ป่วยง่ายขึ้น เขาและทีมของเขากำลังเติบโตอย่างเต็มกำลังของกระดูก – ด้วยปริมาณเลือดของมันเอง – จากไขมัน แต่ละกราฟต์สามารถออกแบบเองได้ โดยใช้การสร้างแบบจำลอง 3 มิติและการพิมพ์ เพื่อให้พอดีกับจุดที่ต้องการอย่างแม่นยำ
ทีมงานของเขากำลังทดลองกับสูตรต่างๆ — และเซลล์สองประเภทที่แตกต่างกันจากไขมัน — เพื่อค้นหาวิธีที่ดีที่สุดในการสร้างเซลล์ทุกประเภทที่จำเป็น
ไม่นานมานี้ กลุ่มของเขาได้ทดสอบเซลล์ต้นกำเนิดจากไขมันกับเซลล์ไขกระดูกเพื่อสร้างกระดูกใหม่ เซลล์ต้นกำเนิดไขมันมีประสิทธิภาพดีกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Stem Cellsเดือนกันยายนปี 2015 แสดงให้เห็นว่าเมื่อมีปัจจัยการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงในช่วงหลายสัปดาห์ เซลล์ต้นกำเนิดจากไขมันจะผลิตแคลเซียมและแร่ธาตุกระดูกต่อเซลล์มากกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก
ความท้าทายในปัจจุบันคือการผลิตเนื้อเยื่อที่มีระบบหลอดเลือดของตัวเองเพื่อจัดหาสารอาหารที่จำเป็นสำหรับกระดูกใหม่ให้เติบโต ในวารสารการวิจัยวัสดุชีวการแพทย์ส่วน Aในปี 2014 กลุ่มของ Grayson ได้สรุปวิธีการพิมพ์การปลูกถ่ายกระดูกด้วยโครงสร้างรูพรุนภายในที่จะช่วยให้หลอดเลือดเติบโตผ่านการต่อกิ่งในขณะที่รักษาโครงสร้างของโครงไว้ ขณะนี้ทีมกำลังศึกษาวิธีที่จะช่วยกระตุ้นการเติบโตดังกล่าวโดยการเพาะโครงสร้างด้วยเซลล์บุผนังหลอดเลือดหรือเซลล์ที่สร้างหลอดเลือดจากไขมัน
