PVP,俗稱“骨水泥”。骨水泥是一種用于骨科手術(shù)的醫(yī)用材料,由于它的部分物理性質(zhì)以及凝固后外觀和性狀頗像建筑、裝修用的白水泥,便有了如此通俗的名稱。
俄羅斯科學(xué)家使用來自動(dòng)物骨骼的物質(zhì)開發(fā)出一種被稱為“骨水泥(bone cement)”的生物材料,該材料可以用來3D打印出骨骼碎片,以幫助患者更快痊愈,而這種骨水泥將最終被患者自身的組織溶解,不留任何痕跡。
由俄羅斯國立核能研究大學(xué)科學(xué)家開發(fā)的這種“骨水泥”與我們常說的基于PVP材料的骨水泥不同,它是基于生物羥基磷灰石的,這是一種白色粉末,當(dāng)它與生物聚合物混合時(shí),會轉(zhuǎn)換成一種液狀的、類似水泥的材料。最初,該材料是軟的、柔性的,就像橡皮泥,但是一旦被置入人體內(nèi),就會像實(shí)際的骨骼那樣硬。
如今,很多非常先進(jìn)和創(chuàng)新的醫(yī)療手術(shù)要依賴于3D打印來填補(bǔ)受損的骨骼。“我們準(zhǔn)備了一種基于羥基磷灰石的液狀材料,可以通過3D打印機(jī)進(jìn)行打印?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)的Vitaly Guzeev教授解釋說。他給出了一個(gè)顱腦損傷男性患者的例子。其受傷部位經(jīng)過3D掃描,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到3D打印機(jī)處,由其復(fù)制出受損失去的部分骨骼。這種“骨水泥”會在3D打印過程中變硬。
此外,因?yàn)樵撐镔|(zhì)是從動(dòng)物骨骼中提取的,它保留了生物活性,并能夠“溶解”于人體內(nèi),消失得無影無蹤。因此人體可以適應(yīng)它并且沒有排異的風(fēng)險(xiǎn),并且其愈合速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)基于干細(xì)胞的移植或鈦植入物,據(jù)了解,后者在愈合完成后還需要通過手術(shù)移除鈦植入物。
“我們創(chuàng)造的材料會被機(jī)體認(rèn)為是原生的?!盙uzeev說?!肮撬枥锖锌蛇w移至受損組織區(qū)域的間充質(zhì)細(xì)胞。它們會認(rèn)為我們的材料可以參與生化過程,并開始吸收它,以使細(xì)胞分裂。再生的過程就是細(xì)胞分裂的過程。最終的結(jié)果是,帶有自己的血管和神經(jīng)細(xì)胞的新骨骼組織產(chǎn)生了。”
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的一份聲明稱,該物質(zhì)實(shí)際上是一次意外產(chǎn)生的。最初,科學(xué)家們試圖開發(fā)一種物質(zhì),當(dāng)它應(yīng)用于鈦金屬假體時(shí)可以加快愈合過程。但是在開發(fā)過程中他們決定嘗試制作一些像鈦一樣強(qiáng),但沒有鐵雜質(zhì)的材料。因此,“骨水泥”就誕生了。
研究團(tuán)隊(duì)稱,這種新的生物材料應(yīng)用十分廣泛,從牙科到美容都能用到。而且是3D打印改變醫(yī)療行業(yè),使人體以從前從未有過的方式進(jìn)行恢復(fù)的另一個(gè)例子。
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