未来,我们或许可以利用3D打印的超弹性支架解决骨骼移植、再生修复问题。
这是西北大学的研究团队对于最新研究成果美好的期许。他们开发出一种“超弹性骨头”:一种经3D打印技术生成的新型生物支架,可以自由伸缩成各种形状以匹配移植所需的尺寸,并且能够在动物体内促进血管生成、骨骼修复。
骨移植常用的材料
目前,骨移植手术采用的的材料包括自体骨、异体骨、异种骨以及人工合成材料。其中,自体骨是选择患者身体其他部位切取合适大小的骨骼,植入病变骨质受损部位。自体骨移植的优势在于自体骨含有多种干细胞、细胞因子和生长因子,促进组织愈合和再血管化,同时不存在免疫排斥的风险。
但是,毕竟自体骨难以应对大量骨移植问题,而且这种手术无疑意味着患者需要经历“二次伤害”,恢复的时间相对较长。同时,异种骨、异体骨普遍存在潜在病毒传播、并发性感染等隐患。
所以,科学家们开始转向人工合成。利用硫酸钙、磷酸钙等天然或人工聚合物材料合成骨传导支架,其优势在于可控制、可降解、可塑性强,且无抗原性和潜在疾病传播风险。当支架植入体内,会与干细胞、细胞因子等复合,促进骨骼的再生和修复。
形象点讲,骨传导支架类似于建筑物的“主体钢架”,而干细胞、生长因子等则扮演着“建筑工人”的角色,负责沿着钢架堆砌墙面、地板并组装门窗。
但是,已有的生物支架存在很多缺陷。科学家们无法快速、充分、可重复地获取新骨骼,而且已有的再生材料成本昂贵,且不易手术操作、存在免疫排斥风险。
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