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莫斯科國(guó)立大學(xué)研究出醫(yī)療3D打印聚合物顱骨植入物

2016-11-01

  據(jù)了解,一群來(lái)自莫斯科國(guó)立科技大學(xué)(National University of Science and Technology,MISIS)的研究人員剛剛推出了一種新的3D打印骨植入物。該植入物是專(zhuān)門(mén)針對(duì)顱骨損傷而研發(fā)的,可慢慢地被人體吸收并被天然骨組織取代。

  這項(xiàng)突破是在由Fyodor Senatov領(lǐng)導(dǎo)的莫斯科團(tuán)隊(duì)和來(lái)自N.N布洛欣俄羅斯癌癥研究中心(N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center)的專(zhuān)家們的共同努力之下實(shí)現(xiàn)的。在顱骨手術(shù)領(lǐng)域,這是一個(gè)重大的進(jìn)步。最重要的是,由于一種巧妙的形狀記憶收縮和增長(zhǎng)工藝,植入物能與患者的顱骨實(shí)現(xiàn)完美的吻合。在根據(jù)特定的患者參數(shù)進(jìn)行3D打印后,植入物收縮至其原始尺寸的一半左右。手術(shù)期間,它被加熱并再次獲得其原始形狀和尺寸,這樣就確保了植入物能完全貼合患者的顱骨或下頜。

  Senatov解釋說(shuō),材料的特定屬性使其成為可能。“我們已經(jīng)成功地利用了乳酸聚合物的形狀記憶效應(yīng),它是一種基于聚乳酸的復(fù)合材料。這種多孔復(fù)合結(jié)構(gòu)能收縮至其原始尺寸的一半,然后再恢復(fù)至原始形狀?!彼f(shuō)。這種新型3D打印植入物也具有非常高的孔隙率,在初次手術(shù)之后不再需要任何額外的手術(shù)治療。

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  這主要?dú)w功于乳酸聚合物這種新3D打印材料具有完全的生物相容性和可生物降解性,它最終將會(huì)完全分解?!斑@種材料會(huì)在體內(nèi)完全分解,并且不會(huì)對(duì)身體造成任何傷害?!盨enatov指出。同時(shí),這種材料及其多孔結(jié)構(gòu)能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。隨著時(shí)間的推移,細(xì)胞會(huì)快速替代降解后的植入物材料并形成完整的骨結(jié)構(gòu)。

  這種細(xì)胞生長(zhǎng)概念是與來(lái)自N.N布洛欣俄羅斯癌癥研究中心的癌癥專(zhuān)家合作開(kāi)發(fā)的。它依賴(lài)于一種定制化細(xì)胞移植方法,該方法使用的是取自患者自己的骨髓的細(xì)胞。Senatov解釋道:“初步的移植會(huì)刺激植入物內(nèi)的血管和組織的生長(zhǎng),而這優(yōu)化了修復(fù)過(guò)程并提高了植入物與周?chē)M織相融合的速度,從而實(shí)現(xiàn)了更有效的移植?!?/p>

  雖然仍在開(kāi)發(fā)中,該俄羅斯團(tuán)隊(duì)估計(jì),平均每位病人只用花400美元就能得到這種促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的植入物系統(tǒng)。雖然傳統(tǒng)的腦部植入物在初次手術(shù)后通常還需要另外的手術(shù),該俄羅斯團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這種新的3D打印系統(tǒng)將大大改善外科手術(shù),這些外科手術(shù)往往會(huì)造成明顯的頭部和面部損傷。植入物本身是用一些常規(guī)的金屬植入物螺釘固定的,不要求另外的手術(shù)。

  雖然研究團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有披露具體的臨床試驗(yàn)計(jì)劃,但俄羅斯研究人員正在計(jì)劃將此技術(shù)應(yīng)用到口腔和上頜面外科手術(shù)中,以取代5立方厘米大的顱骨。


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