骨缺損是骨科臨床最常見的疾病之一。我國每分鐘就有7人因交通事故導致嚴重傷殘，每年約有1000多萬骨缺損患者。
骨缺損修復重建一直是國際臨床難題，也是骨科最常見的疾病之一，科學家們一直在探索制造骨支架修復骨缺損的新方法。
近日，《3D打印商情》報獲悉一個好消息：中國研究人員正在設計具有更好的生物相容性和機械強度的仿生骨骼，這將為未來的骨科植入帶來新的可能性。
西北工業(yè)大學的研究人員花費超過15年的時間研制出與天然骨骼的組成、結(jié)構(gòu)和力學特性高度一致的人工骨骼。
西北工業(yè)大學的汪焰恩教授說，最常用的骨種植體是由聚合物材料和鈦等金屬制成的，但它們?nèi)狈ι锵嗳菪?，而且與人體骨的機械強度不匹配，這可能導致植入后的磨損和脫位。
“如果種植體不能與自然骨很好地融合，患者可能需要二次手術?！蓖粞娑鹘淌谡f。
汪焰恩教授的團隊使用醫(yī)用生物陶瓷材料羥基磷灰石來制造骨支架。汪焰恩教授說，雖然它被認為是最適合制造骨支架的材料之一，但如何將類似粉末的材料粘合到堅固的腳手架上仍然是一個難題。
“以前使用的酸性結(jié)合劑使骨支架變得酸性，對骨細胞生長的環(huán)境產(chǎn)生不利影響，并在植入后給患者帶來痛苦?！蓖粞娑鹘淌谡f。
汪焰恩教授
該小組試驗了數(shù)百種不同的解決方案，以創(chuàng)造一個粘合劑，不僅將產(chǎn)生一個強大和堅固的腳手架，但也適應生物環(huán)境。這項研究發(fā)表在《聚合物》雜志上。
經(jīng)過對材料的研究，汪焰恩教授的團隊還探索了如何利用3D打印技術制作定制的骨支架。他們與公司合作開發(fā)了3D仿生骨打印機。
天然骨骼具有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就要求打印系統(tǒng)具備特殊的機械技術。
汪焰恩教授說：“使用超細液滴噴涂技術，打印設備可以精確地調(diào)節(jié)打印材料的比例，包括粉末、粘合劑、細胞培養(yǎng)液和蛋白質(zhì)原液?！?/span>
研究小組與也在西安的空軍醫(yī)科大學合作進行動物試驗。3D打印仿生骨植入兔體內(nèi)后發(fā)育良好，仿生骨與天然骨結(jié)合良好。
汪焰恩教授的團隊還致力于皮膚的3D打印，包括汗腺和毛囊。
“這些具有潛在臨床應用潛力的技術可能會給那些有骨缺損和皮膚損傷的患者帶來希望?！蓖粞娑鹘淌谡f。
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