實(shí)驗(yàn)研究表明,生物活性陶瓷支架已成功引導(dǎo)動(dòng)物缺失骨頭再生,,而且能夠“無(wú)害分解”,。
紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院牙科醫(yī)生和專(zhuān)家說(shuō),新生的骨會(huì)逐漸取代支架,,而植入的支架則被測(cè)試動(dòng)物的身體自然吸收,。該研究小組在一系列報(bào)告中描述了這項(xiàng)進(jìn)展,最新報(bào)告發(fā)表在“組織工程與再生醫(yī)學(xué)雜志”(Journal of Tissue Engineering and RegeneraTIve Medicine)上,。
以需要替換的骨片為模型,,使用3D機(jī)器人打印植入支架,3D打印技術(shù)是指用細(xì)點(diǎn)打印頭噴出凝膠狀墨水材料,,并將其打印到平臺(tái)上,,然后重復(fù)該過(guò)程,直到2D層堆疊成3D對(duì)象,最后將其加熱成最終的陶瓷形式,。 該技術(shù)已有十多年的歷史,,只是最近才應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,打印更換的耳朵,、皮膚和心臟瓣膜,。
科學(xué)家表示,與其他可彎曲的塑性支架相比,,新型陶瓷支架更接近真實(shí)的骨形狀和成分,,雖然塑性支架的可彎曲是一項(xiàng)優(yōu)勢(shì),但它不具有愈合能力,。
陶瓷器件的重要特征是它們由β磷酸三鈣制成,,天然的骨頭中具有與β磷酸三鈣相同成分的化合物,這保證了支架的可吸收性,。
NYU支架促進(jìn)骨骼快速增長(zhǎng)的秘訣之一是雙嘧達(dá)莫涂層,,這是一種血液稀釋劑,實(shí)驗(yàn)表明,,雙嘧達(dá)莫涂層可將骨骼的生長(zhǎng)速度提高50%以上,。除此之外,雙嘧達(dá)莫還能集聚骨干細(xì)胞,,刺激新生骨中血管和骨髓的形成,。 研究人員說(shuō),支架上生長(zhǎng)的骨骼與天然骨骼一樣靈活,。
在最新的實(shí)驗(yàn)中,,研究人員實(shí)驗(yàn)陶瓷支架來(lái)修復(fù)小鼠頭骨中手術(shù)制作的小孔,修復(fù)兔子四肢和下顎長(zhǎng)達(dá)1.2厘米的骨片,。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),,植入支架6個(gè)月后,平均每個(gè)支架的77%都被哺乳動(dòng)物身體吸收,。他們還發(fā)現(xiàn)新骨骼長(zhǎng)成支架的晶格狀結(jié)構(gòu)后,,支架就會(huì)溶解。 CT掃描顯示,,植入部位幾乎沒(méi)有β磷酸三鈣的痕跡,,而β磷酸三鈣是制造支架的3D原始打印材料。
隨后的負(fù)重測(cè)試表明,,新骨的強(qiáng)度與原來(lái)的未受損骨一樣,。研究人員表示,他們的下一項(xiàng)研究將測(cè)試大型動(dòng)物的支架,,這些支架正在申請(qǐng)專(zhuān)利,。 他們表示,,進(jìn)入臨床試驗(yàn)還需要幾年時(shí)間。