近日,俄羅斯科學家使用來自動物骨骼的物質開發出一種被稱為(wei) “骨水泥(bone cement)”的生物材料,該材料可以用來3D打印出骨骼碎片,以幫助患者更快痊愈,而這種骨水泥將最終被患者自身的組織溶解,不留任何痕跡。
由俄羅斯國立核能研究大學科學家開發的這種“骨水泥”與(yu) 我們(men) 常說的基於(yu) PVP材料的骨水泥不同,它是基於(yu) 生物羥基磷灰石的,這是一種白色粉末,當它與(yu) 生物聚合物混合時,會(hui) 轉換成一種液狀的、類似水泥的材料。最初,該材料是軟的、柔性的,就像橡皮泥,但是一旦被置入人體(ti) 內(nei) ,就會(hui) 像實際的骨骼那樣硬。
如今,很多非常先進和創新的醫療手術要依賴於(yu) 3D打印來填補受損的骨骼。“我們(men) 準備了一種基於(yu) 羥基磷灰石的液狀材料,可以通過3D打印機進行打印。”研究團隊的Vitaly Guzeev教授解釋說。他給出了一個(ge) 顱腦損傷(shang) 男性患者的例子。其受傷(shang) 部位經過3D掃描,然後將數據發送到3D打印機處,由其複製出受損失去的部分骨骼。這種“骨水泥”會(hui) 在3D打印過程中變硬。
此外,因為(wei) 該物質是從(cong) 動物骨骼中提取的,它保留了生物活性,並能夠“溶解”於(yu) 人體(ti) 內(nei) ,消失得無影無蹤。因此人體(ti) 可以適應它並且沒有排異的風險,並且其愈合速度遠遠超過傳(chuan) 統基於(yu) 幹細胞的移植或鈦植入物,據了解,後者在愈合完成後還需要通過手術移除鈦植入物。
“我們(men) 創造的材料會(hui) 被機體(ti) 認為(wei) 是原生的。”Guzeev說。“骨髓裏含有可遷移至受損組織區域的間充質細胞。它們(men) 會(hui) 認為(wei) 我們(men) 的材料可以參與(yu) 生化過程,並開始吸收它,以使細胞分裂。再生的過程就是細胞分裂的過程。最終的結果是,帶有自己的血管和神經細胞的新骨骼組織產(chan) 生了。”
據研究團隊的一份聲明稱,該物質實際上是一次意外產(chan) 生的。最初,科學家們(men) 試圖開發一種物質,當它應用於(yu) 鈦金屬假體(ti) 時可以加快愈合過程。但是在開發過程中他們(men) 決(jue) 定嚐試製作一些像鈦一樣強,但沒有鐵雜質的材料。因此,“骨水泥”就誕生了。
研究團隊稱,這種新的生物材料應用十分廣泛,從(cong) 牙科到美容都能用到。而且是3D打印改變醫療行業(ye) ,使人體(ti) 以從(cong) 前從(cong) 未有過的方式進行恢複的另一個(ge) 例子。
該材料已經通過了在莫斯科和聖彼得堡的臨(lin) 床試驗,而且很快就會(hui) 申請管理部門的批準以用於(yu) 於(yu) 醫療和科學市場。
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