这种植入物在修复骨折的同时,会转化为天然骨骼

Ora Burger, Vice President of Regulation Affairs at Israeli biotech firm Bonus Biogroup, uses a fake bone for demonstration during her interview with Reuters in Haifa, Israel December 4, 2016. Picture taken December 4, 2016. REUTERS/Baz Ratner
A 3D printed implant has been created that allows a broken bone to heal whilst turning into a real one.Image: REUTERS/Baz Ratner
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新骨骼

骨折时,医生通常会使用螺钉、钢针等医疗器械和物品将骨块固定在一起,等待骨骼愈合。但这一过程可能极其痛苦、漫长且艰难。一项新的技术突破或许能让这些方法成为过去。这种可能改变现状的新工具是一种3D打印陶瓷植入物,它能固定骨折部位,同时转化为真正的天然骨骼。

由哈拉·兹雷卡特及其同事在澳大利亚悉尼大学研发的这种植入物,在测试中成功修复了兔子的臂骨骨折。此外,在一项即将发表的研究中,团队测试了这种植入物治疗绵羊严重腿部骨折的能力。尽管样本量较小,研究人员仍感到振奋,因为参与研究的8只动物均取得了同样成功的结果。

据科学家介绍,植入该装置后,绵羊立即就能行走。不过,术后四周内,绵羊仍需佩戴石膏固定,以增强稳定性,帮助骨骼愈合。术后三个月,研究人员观察到25%的骨折完全愈合;到一年时,这一比例升至88%。此外,随着骨骼再生,初始植入物的支架也逐渐溶解。因此,这种植入物不仅能让骨骼愈合,还能在缺失部位切实生成天然骨骼,并且会在不再需要时溶解。

在接受《新科学家》采访时,兹雷卡特谈到这项研究的成功,并指着绵羊说:“它们重新长回了原来的骨头。”

Image: 未来主义

这种植入物的成分与天然骨骼相似,因此研究人员认为,它能够顺利溶解,不产生任何毒性副作用,并与骨骼融合。兹雷卡特说,这是因为“身体无法分辨其中的差异”。植入物具有多孔结构,可作为支架,让天然骨骼和血管在其中生长,因此似乎是修复骨骼的理想工具。

如果这种植入物在后续测试中继续取得成功,就能大幅改善骨折治疗。研究中观察到,绵羊对植入物的耐受性极强。此外,骨移植可能遭到患者免疫系统排斥,而本研究测试的陶瓷植入物没有出现这种情况。

具体而言,这种植入物由硅酸钙、矿物质镓石,以及少量锶和锌组成;锶和锌都是天然骨骼中的微量元素。

这种新型植入物的一个缺点似乎是硬度较高,但对许多人来说,使用这类移植物可以显著减轻疼痛并加快愈合。

医学的未来将受益于不断发展的技术的独特应用。3D打印不只用于塑料制品和数字设备。生物材料也可以应用于医疗领域,改善患者和医生的生活,并推动这一不断发展的领域向前迈进。

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