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科学家开发可降解的生物3D打印材料帮助患者骨骼重建

来源:e键打印   发布时间:2016-09-03 09:11:09   浏览次数:952

科学家开发可降解的生物3D打印材料帮助患者骨骼重建


3D打印一直被用于医疗行业,一直致力于帮助患者治疗疾病。但3D生物打印医疗应用的发展在很大程度上取决于研究人员如何克服大量的实际障碍。比如,如何让细胞在可3D打印物质中生长?如何确保3D打印的植入物不会引起并发症?近日,来自韩国理工大学的研究团队为上述第二个问题找到了一个解决方案。其最新的可生物降解材料可以用于3D打印面部植入物,并且可以在植入之后促进组织再生,而原来的3D打印结构会在几年内被人体慢慢分解吸收。


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不久之前,韩国科技、ICT及未来规划部宣布了这一科研成果。据悉,该研究项目小组是由Yoon Won-soo教授领导的,后者一直致力于使用生物材料3D打印植入物,以及使用可溶解材料促进组织再生等方面的研究。在今年早些时候,同一个研究小组开发出了用于面部骨手术的可生物降解网格,并且已经获得韩国食品与药物安全部(MFDS)的批准。


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据了解,在当前的医学领域,组织再生、植入物的相容性和植入物制造一直是很大的难题。迄今为止,面部骨骼受损的患者要修复的话,必须从自己身体的其它部位取出一截骨头,然后被制作成植入物,插入面部结构,有的时候还需要使用一定的支持结构。


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而如今,如果使用该研究团队开发的这种可降解生物材料的话无需提取骨头即可制造出完美的假体。而且这种材料也更容易插入,使得平均手术时间可望缩短至两个小时(而不是当前的八个小时)。它也是第一种在韩国开发的可3D打印医疗材料。“未来针对骨骼重建治疗方面的研究和临床试验发展项目将大大受益于这种创新。”研究小组负责人说。


据称,这种神奇的可生物降解材料是实际上是一种用聚己内酯(PCL)制成的医疗聚合物。这种材料会在人体慢慢溶解,在两到三年完全消失,同时促进组织生长。最重要的是,它减少了长期植入物副作用的风险——目前很多患者都受到永久植入物的负面影响。随着时间推移,这些植入物很容易引起炎症,需要通过手术将其取出。而PCL植入物则不存在这些问题。这种材料在今年早些时候由Yoon Won-soo教授自己成立的公司T&R Biofab最先推出。


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除此之外,这种PCL材料也会对韩国的另一项正在开发的3D生物打印系统起到推动作用。这个生物打印系统的开发者包括韩国产业技术大学、浦项科技大学及首尔圣玛丽医院。相关开发人员宣称这款3D打印机能够通过一个完全集成的系统打印各种类型的生物材料,可与诸多美国制造设备相匹敌。而通过将这种PCL材料与同样可3D打印的磷酸三钙(TCP,一种促进骨再生的物质)相结合,这个3D打印将能够构建骨植入物。研究团队已经向MFDS提出申请将该材料用于临床。

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