《电子技术应用》

3D打印“超弹性骨头”将成为重建手术未来

2016/9/29 18:37:00

  据外媒报道,近日一篇刊登在《Science Translational Medicine》上的研究论文显示,一种被称为超弹性骨头(以下简称HB)的新复合材料将为重建手术带来一个新的突破。HB可以被植入到皮下作为骨头生长的支架,或是取代失去的骨头。虽然这项技术还未在人体上进行试验,但研究人员已经在动物身上取得了成功。文章指出,HB主要利用一种叫做羟基磷灰石的天然矿物生成。

  据悉,羟基磷灰石是骨头中含有的一种钙质,虽然它在许多重建手术中得到应用,但它们却都非常脆,于是研究人员想到了通过往当中添加聚合物来增加其灵活性的办法。然后,他们再利用这种新材料打印骨头。

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  研究论文作者之一Ramille Shah说道:“当我们第一次打印出这种材料的时候,我们非常惊奇地发现,在对其进行按压或使其变形的情况下,它依旧能弹回到原来的形状。”

  Shah继续介绍,HB极易切割、折叠、翻卷,它还能在不需要胶水或胶布的情况下被按压到骨头材料缺失的位置。另外,它还具备了高度多孔性和吸附性,这些对于让骨移植材料促进血管生长非常重要。

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  研究人员对HB进行了实验,他们将人类干细胞植入到由HB 3D打印出来的骨支架上。结果显示,细胞不仅非常容易生长--数周后就填满了目标区域,而且还能自行终止骨骼矿物质的生长。而在另外一项实验中,研究人员将这种物质植入到老鼠皮下,再次,HB迅速地跟老鼠的组织细胞融合在一起。

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  此外,研究人员还在实际外科手术中测试了这种新材料。据了解,研究人员在对实验鼠展开的脊柱移植手术中成功用HB换掉了上面不健康的骨头并还顺利跟其他骨头连接在一起。

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  然而不管上面这些实验多么成功,它们在数量上还是太过局限,所以研究人员接下来需要做的是展开更广范围的动物实验。当然,最终该材料还是要经过人体实验才算真正的成功。对此,Shah表示,希望能在5年内对人体进行测试。


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