革命性研究成果!3D 打印珊瑚灵感骨移植物!

文摘   2024-12-13 08:04   北京  

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斯旺西大学的一组研究人员 3D 打印了一种以珊瑚为灵感的骨移植物。

有什么了不起的?他们的研究发现,这种新材料不仅在修复完成后自然溶解在体内,而且还能促进更快的愈合。

由骨折、肿瘤和无法愈合的损伤引起的骨骼缺损是全世界残疾的主要原因之一。 

例如,特定的形状、风味和稠度可以为儿童或有吞咽问题的人创造特殊的食物,或实现单独的营养成分。

虽然骨组织确实可以通过再生进行自我修复,但衰老、疾病或缺陷严重程度等因素会减慢再生速度。

在大缺损的情况下,需要支架或骨移植物来补充组织再生。

体外和体内测试的设计

传统上,医生使用患者自己的骨骼(自体移植物)或供体的骨骼(同种异体移植物)来填补这些空白。

但有限的供应、感染风险和道德问题使这些选择不那么有吸引力。

合成骨移植物存在,但它们目前无法与天然骨的性能相匹配。

它们要么需要很长时间才能溶解,要么不能很好地整合,要么会引起炎症等副作用。

相比之下,Swansea 团队开发的材料在结构和生物行为上都与天然骨骼非常相似,克服了这些挑战。

为什么选择 Coral?

研究人员在 1970 年代开始探索珊瑚作为潜在的骨移植替代品,他们发现某些珊瑚与松质骨相似。

它与骨骼具有相同的机械特性,还具有生物相容性、骨传导性和可生物降解性。

从那时起,天然珊瑚多孔碳酸钙被《国际口腔健康杂志》认为是“临床上有用的骨替代移植物材料”。

考虑到这段历史,斯旺西团队开发了一种新材料,模仿了珊瑚转化的骨移植替代品的多孔结构和化学成分。

他们使用 Envisiontec 的 3D 生物绘图仪 3D 打印了这种材料,或者将材料模制并在室温下干燥。

研究小组进行了临床前体内试验,在这种情况下,使用大鼠和迷你猪。值得注意的是,试验表明,这种材料在 3 到 6 个月内完全修复了骨缺损。

更重要的是,这种材料在 4 周内触发了一层新的强壮、健康的皮质骨的形成。

革命性的成果

这种结构有许多令人难以置信的好处。

首先,它允许快速愈合,新的骨骼生长只需两到四个星期。此外,这种材料在骨骼再生后的 6 到 12 个月内自然降解,只留下健康的骨骼。

更重要的是,这种材料将比其传统替代品天然珊瑚或供体骨更容易获得。很容易大量生产。

斯旺西大学医学院的 Zhidao Xia 博士与科学和工程系的教师以及其他外部合作伙伴一起领导了这项研究。

今年 11 月下旬,该团队发表了这项专利研究。

“我们的发明弥合了合成替代品和供体骨之间的差距,”夏博士说。 “我们已经证明,可以创造一种安全、有效且可扩展的材料来满足全球需求。

这可以结束对供体骨的依赖,并解决骨移植中的道德和供应问题。

迷你猪的植入物

现在,斯旺西大学团队正在寻求通过与公司和医疗保健组织合作,在全球范围内提供他们的技术。

3D 打印的骨移植替代方案可以降低医疗保健成本并提高患者的生活质量。影响并不止于此:这项研究为生物医学行业带来了新的机会。

您如何看待 3D 打印的珊瑚灵感骨移植物?


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