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3D列印陶瓷植入物有助於真正的骨骼生長

來自紐約大學的研究人員開發出3D列印陶瓷植入物,成功的讓實驗動物骨頭再生。


在組織工程和再生醫學雜誌中描述,植入物用於生物活性支架。紐約醫學院大學和紐約牙科大學的外科醫生與科學家說,隨著新骨逐漸取代這些裝置,他們植入的支架被測試者動物身體自然吸收。研究小組希望將該技術,對患有骨不癒合缺損的患者使用。

“我們的3D支架代表了開發中最好的植入物,因為它具有再生真骨的能力,”高級研究員和生物醫學工程師ㄒ,和DDS博士在一份聲明中說。”我們最新的研究結果使我們更接近臨床試驗和潛在的骨植入物,這些植入物適用於出生後患有顱骨變形的兒童,以及尋求修復肢體受損的退伍軍人。”

該研究小組聲稱,與其他柔性實驗骨植入物相比,3D列印陶瓷植入物和實際骨格的形狀組成非常相似,其中添加了塑、彈性以使植入物彎曲。儘管彎曲的能力提供了一些優點,但所使用的塑料不具有與新開發的腳手架有相同的癒合性能。

新的陶瓷器件由β磷酸三鈣製成,這種化合物有著和天然骨格相同化學物質組成,使植入物可被吸收。天然骨骼快速生長的關鍵之一是雙嘧達莫塗層,這是一種血液稀釋劑,在其他實驗中顯示,可將骨形成速度提高50%以上。雙嘧達莫還吸引骨幹細胞,刺激新生骨中滋養血管和骨髓的形成。據研究人員稱,這些軟組織使支架生長的骨骼具有與天然骨骼相同的柔韌性。

“雙嘧達莫已被證明是植入物成功的關鍵”,紐約大學醫學院教授,也是共同研究者的Bruce N Cronstein說:”並且因為植入物逐漸被吸收,藥物能每次少量的釋放到局部骨骼內並非全身,從而最大限度地的減少骨骼生長異常,以及出血或其他副作用的風險。”

到目前為止,研究人員已經過老鼠頭和兔子骨骼等動物實驗,在骨格缺損的四肢中植入物。他們發現植入後6個月,每個支架約77%被動物吸收。他們還觀察到新骨的支架長成了晶格狀結構支撐物,然後溶解。植入部位的一些CT掃描顯示幾乎沒有β磷酸三鈣的痕跡。隨後的負重測試還表明,新骨的強度與原始的未受損骨相當。

該團隊接下來計劃在較大動物的身上測試支架。然而,臨床試驗可能需要數年時間。

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Shi-min

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