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澳洲科学家开发出可3D打印合成骨骼材料

发布日期:2015-02-10 21:19   来源:天工社   编辑:小印子 14790
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悉尼大学一队科学家在Hala Zreiqat教授的带领下,正在将3D打印技术在医疗方面的应用推向一个新水平。这个研究团队一直致力于研究3D打印骨骼替代物。一般认为,骨骼很难完全复制。


Zreiqat在近期举行的TEDx悉尼大会上介绍说,骨质有几个独特的性能使其难以复制:“骨骼往往内部充满了空隙,但外面十分坚硬致密。所以对于复制者来说,问题在于如何制作出一种合成材料,既要多孔,以便让血液和细胞通过,又要有足够的机械强度。”

这是市场上每一种合成材料都要面临的两难境地。虽然有些金属植入物和少量的合成材料已经已被用来模仿骨结构,但所有这些都不能替代更大的骨头。Zreiqat教授说:“如果你的腿上有缺陷,然后医生为你用这些材料补上,但实际上它很快就会被击碎,因为它还是太脆弱。因此,我们决定把目光转向骨头本身,看看能否从自己的骨骼那里学到点什么。”

不过,最近在上海宣布的消息改变了一切,因为他们已经成功开发出了强度超过现有符合材料百倍的可3D打印材料。悉尼大学的研究人员在上海第九人民医院的协作下,现在可以使用这种材料重建任何病人的骨骼结构。

基于对骨骼的成分,如胶原蛋白和钙,的研究,Zreiqat教授和她的研究小组已经开发出一种新的陶瓷材料,可以复制人体骨骼的所有结构和功能。它的强度和孔隙率都非常类似于天然骨。这意味着它足够坚固,可以承受运动时的压力,同时又是足够多孔的,可以让血液和细胞通过。此外,它甚至将能够引导新的骨细胞在正确的位置再生。因为这种陶瓷材料具备生物活性,并且包含种子细胞,所以这种陶瓷骨骼最终将被人体再生的天然骨取代。

它的这种有利于骨骼再生的特性,使其远远优越于目前正在使用的其它合成材料。此外,Zreiqat教授说:“我们的测试表明,它不会被人体所排斥。此外,这种材料并不罕见,我们可以不受限制地用这种材料制造植入物,所以供应并不是问题。”

这种材料还能用于3D打印,因此医生可以很方便地跟实际需要打印出各种形状和尺寸的3D支架。

Zreiqat教授和她的团队目前正在试验人体的颌面再生,与较小的缺陷修复相比,这是一项很大的挑战。在最近的一次组织工程研讨会上,Zreiqat教师表示有望“在十年内用于临床。”


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