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3D 打印的“超弹性骨”可能是未来骨折修复的希望

探索超弹性骨,一种革命性的骨移植材料,旨在替代断裂的骨骼并有效地整合到活组织中。

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一种新型复合材料能够与活组织无缝整合,未来可能在受伤后将骨骼和肌腱结合在一起。这种由陶瓷粉末和聚合物混合而成的材料可以快速地进行3D打印,呈现出各种形状和尺寸,非常适合模制成不同的身体部位。其坚固但多孔的结构允许活组织逐渐渗透到移植物中并重建有机结构。当以网格形式打印时,它也具有可压缩性,允许外科医生塑造材料的形状,以更好地适应移植部位。

更好的骨骼

这种材料被称为“超弹性骨”,由西北大学的研究人员创造,旨在更好地固定或替代断裂的骨骼。先前用于移植部位的材料要么有毒,要么难以操作,要么过于致密,无法让组织渗透,从而阻碍了完全恢复。研究人员表示,根据初步动物实验,他们的超弹性骨克服了所有这些问题。该材料尚未在人体中进行测试。他们发表了他们的研究 周三发表在《科学转化医学》杂志上。研究人员首先在一只小鼠身上测试了他们的材料,将两节椎骨融合在一起。他们在脊柱两侧用他们的移植材料包围,八周后,足够的骨骼和组织已经生长到合成基质中,将椎骨融合在一起。他们的下一个测试是在一只猕猴的颅骨受损的情况下进行。他们移除了颅骨的薄弱部分,并用他们的合成移植物替代了骨骼。四周后,移植物已经生长到周围的骨骼中并与颅骨整合。

坚固而灵活

研究人员将他们的超弹性骨打印成薄网格状的片材。空隙赋予了材料在不破裂或撕裂的情况下被滚动、拉伸和挤压的能力——它随后会恢复到原来的形状,同时保持其强度。这对可能需要操纵移植物以更好地适应损伤的外科医生来说是一个重要品质。虽然超弹性骨尚未在人体中进行测试,但研究人员确实设法在实验室中在移植物上培养了人类干细胞,这是一个未来测试的良好迹象。该材料也可以用来涂覆手术中使用的螺钉等异物,以帮助它们更好地整合到体内。

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