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來自紐約大學(xué)的研究人員開發(fā)出3D打印陶瓷植入物，成功地使實(shí)驗(yàn)動物的骨再生。

在組織工程和再生醫(yī)學(xué)雜志中描述，植入物用作生物活性支架。紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院和紐約大學(xué)牙科學(xué)院的外科醫(yī)生和科學(xué)家說，隨著新骨逐漸取代這些裝置，他們植入的支架被測試動物的身體自然吸收。研究小組希望該技術(shù)對患有不愈合骨缺損的患者有用。

“我們的3D支架代表了開發(fā)中最好的植入物，因?yàn)樗哂性偕婀堑哪芰Γ毖芯扛呒壯芯繂T和生物醫(yī)學(xué)工程師Paulo Coelho，DDS博士在一份聲明中說。 “我們最新的研究結(jié)果使我們更接近臨床試驗(yàn)和潛在的骨植入物，這些植入物適用于出生后患有顱骨變形的兒童，以及尋求修復(fù)受損肢體的退伍軍人。”

該研究小組聲稱，與其他柔性實(shí)驗(yàn)骨植入物相比，3D打印陶瓷植入物與真實(shí)骨的形狀和組成非常相似，其中添加了塑性彈性以使植入物彎曲。盡管彎曲的能力提供了一些優(yōu)點(diǎn)，但所使用的塑料不具有與新開發(fā)的腳手架相同的愈合性能。

新的陶瓷器件由β磷酸三鈣制成，這種化合物由天然骨中的相同化學(xué)物質(zhì)組成，使植入物可再吸收。天然骨骼快速生長的關(guān)鍵之一是雙嘧達(dá)莫涂層，這是一種血液稀釋劑，在其他實(shí)驗(yàn)中顯示，可將骨形成速度提高50％以上。雙嘧達(dá)莫還吸引骨干細(xì)胞，刺激新生骨中滋養(yǎng)血管和骨髓的形成。據(jù)研究人員稱，這些軟組織使支架生長的骨骼具有與天然骨骼相同的柔韌性。

“雙嘧達(dá)莫已被證明是植入物成功的關(guān)鍵，”紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授，??共同研究者Bruce N Cronstein說。 “并且因?yàn)橹踩胛镏饾u被吸收，藥物會一次一點(diǎn)地釋放并局部進(jìn)入骨骼，而不是全身，從而最大限度地減少骨骼生長異常，出血或其他副作用的風(fēng)險(xiǎn)。”

到目前為止，研究人員已經(jīng)測試了小鼠頭骨和兔子四肢骨缺損中的植入物。他們發(fā)現(xiàn)，植入后6個月，每個支架的大約77％被動物吸收。他們還觀察到新骨生長成支架的晶格狀結(jié)構(gòu)支撐物，然后溶解。植入部位的一些CT掃描顯示幾乎沒有β磷酸三鈣的痕跡。隨后的負(fù)重測試還表明，新骨的強(qiáng)度與原始的未受損骨相當(dāng)。

接下來，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在較大的動物身上測試支架。然而，臨床試驗(yàn)可能需要數(shù)年時間。