如今,斷胳膊斷腿似乎都不是很嚴(yán)重的問題,因?yàn)榇蟛糠侄己苋菀揍t(yī)治,對傷者不會造成任何持久的影響。但是,有時(shí)候一些嚴(yán)重的傷勢,往往需要在患者體內(nèi)打上鋼釘之類的幫助受傷骨愈合。這些植入物長時(shí)間留在人體內(nèi),有時(shí)候會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的副作用,比如感染、關(guān)節(jié)炎等。為此,美國匹茲堡大學(xué)的研究人員一直在努力尋找一種方法來使用3D打印技術(shù),以便更好地修復(fù)斷裂,斷裂的骨頭,而無需使用金屬釘之類的。近日,他們似乎已經(jīng)找到了解決方案。
該校工程學(xué)教授PrashantKumpta和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出用鎂和鐵的合金制成的一種類似膩?zhàn)铀频牟牧希@種材料可以根據(jù)骨折的實(shí)際情況通過增材制造技術(shù)制成特定形狀,然后植入傷處以輔助骨骼恢復(fù)。而且這種膩?zhàn)铀频牟牧喜粌H能夠幫助修復(fù)骨骼,而且能夠在骨骼愈合的同時(shí)自行溶解,當(dāng)骨骼完全恢復(fù)之后它也就溶解完畢,不留下任何痕跡。
據(jù)陜鎂電商了解,這種膩?zhàn)铀频牟牧希怯靡环N專有的水基液體加上由磷酸鈣組成的白色粉末,再加上一種保密的成份混合而成的。目前,這種材料已經(jīng)成了研究團(tuán)隊(duì)工作的重點(diǎn),研究人員希望該材料能夠與3D打印技術(shù)相結(jié)合在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生更多的應(yīng)用。
Kumpta教授的這項(xiàng)研究得到了各路資金的大力支持。據(jù)統(tǒng)計(jì),該項(xiàng)目先后得到的研究資金包括美國國防部的400萬美元、美國國立衛(wèi)生研究院的120萬美元和賓夕法尼亞州的50萬美元。另外,因?yàn)閲@著該材料和相關(guān)3D打印技術(shù)的研究,匹茲堡大學(xué)還獲得了來自美國國家科學(xué)基金會(NSF)的300萬美元以及AmericaMakes的29.5萬美元的資金支持。
Kumpta解釋說,在開發(fā)這種“膩?zhàn)?rdquo;材料過程中所面臨的最大挑戰(zhàn),是要找到一種成分和材料,既不會傷害人的身體,又能夠積極幫助新骨細(xì)胞的修復(fù)和生長。除此之外,這種材料還需要在合適的時(shí)間內(nèi)被溶解掉,而且這種溶解的過程還不能在新的骨細(xì)胞硬化以前完成。
目前這種“膩?zhàn)?rdquo;材料已經(jīng)在兔子和大鼠身上完成了初始測試,Kumpta發(fā)現(xiàn),在兔子身上,新骨細(xì)胞的生長和膩?zhàn)硬牧系娜芙饪偣不舜蠹s8周的時(shí)間。
研究團(tuán)隊(duì)的下一步就是要將這種材料報(bào)送美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)。Kumpta相信這不會是一個問題,因?yàn)樵摬牧系乃械某煞纸M成都是已被FDA批準(zhǔn)過的。目前,匹茲堡大學(xué)已獲得該材料的專利,而且已授權(quán)一家外部公司,并通過該公司正在開展臨床前試驗(yàn)。
另外,研究人員也正在研究將鎂合金用于3D打印支架。鎂可以被人體吸收,并擁有與谷歌相似的性質(zhì),因此是一種輔助斷骨愈合的理想材料。令人興奮的是,研究人員已經(jīng)找到一種方法來決定鎂合金在骨折處溶解的速率。
由于鎂還沒有得到FDA的批準(zhǔn),因此相對比較難以商業(yè)化。但是Kumpta相信它的使用可能是非常有益的,尤其是對于那些更為嚴(yán)重的骨折或骨斷裂患者。鎂合金支架搭配這種“膩?zhàn)?rdquo;材料可能意味著嚴(yán)重的骨折可以更有效地處理,而無需后續(xù)手術(shù)以除去目前用于治療嚴(yán)重骨折的金屬板。