科學家發明用於填充和癒合斷骨的植入式複合材料
在治療嚴重骨折時,醫生希望新的骨組織能盡快長出來,同時也希望傷口部位不會受到感染。科學家已經開發出一種可植入的複合材料,據說可以同時滿足這兩個要求。這種物質是透過德國政府資助的SCABAEGO(支架生物活性玻璃-強化骨生成)合作研究計畫研發出來的。
這張效果圖顯示如何使用這種材料臨時替代斷裂處缺失的骨頭
合作小組包括海德堡大學醫院創傷與整形外科、醫療工程公司BellaSeno 以及弗勞恩霍夫製造技術與先進材料研究所。
這個計畫一開始的想法是,當發生可能有問題的骨折時,醫護人員將首先對骨折部位進行CT 掃描。根據掃描結果,用新型複合材料列印出客製化的三維支架。
然後,該結構將透過手術應用於斷裂部位,從而填補骨組織缺失的區域。最後,支架將由從患者髖部或其他大塊骨骼中提取的骨髓填充。
由專案合作夥伴BellaSenoBellaSeno 三維列印的支架
複合材料本身是生物活性玻璃和一種名為聚己內酯的生物可降解聚合物的組合,後者能增強支架的結構強度。據弗勞恩霍夫公司稱,生物活性玻璃能將斷裂處的pH 值提高到鹼性水平,從而抑制細菌生長。此外,當玻璃與體液接觸時,會轉化為非常類似骨骼的化合物,即羥基磷灰石。
海德堡大學醫院創傷外科醫生兼實驗創傷外科主任托比亞斯-格羅斯納博士說:”六到七年後,支架將完全生物降解並轉化為骨骼。”
科學家已經開始在臨床前試驗中試用這項技術。他們也正在調整複合材料的配方,以便最大限度地提高生物活性玻璃的含量,同時保持足夠的強度。