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目前沒有臨床治療為修復(fù)長骨段缺損提供理想的長期解決方案。但是，圖森UA醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家John A. Szivek博士希望利用尖端技術(shù)來解決這個(gè)問題。 Szivek博士最近從美國國防部獲得了一份為期五年，200萬美元的撥款，用于開展一項(xiàng)研究，以確定如何使用3D打印和成人干細(xì)胞的組合來治愈骨折。

生物醫(yī)學(xué)工程師兼整形外科教授Szivek博士解釋說：“想象一下這種影響會(huì)導(dǎo)致一半長骨破碎，從而無法將它們重新組合在一起。” “對(duì)于軍隊(duì)而言，這是一個(gè)非常大的問題，爆炸或戰(zhàn)斗傷害會(huì)導(dǎo)致大的骨骼缺陷。”

在UA骨科手術(shù)部的臨床合作伙伴的幫助下，Szivek博士的實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃3D打印仿生支架，可替代大塊，缺失或斷裂的骨段。這些支架將填充鈣顆粒和成體干細(xì)胞，兩種已知的藥劑可以更快地愈合和骨骼生長。一旦植入，支架將作為骨骼生長的模板。

Szivek博士實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)研究結(jié)果很有希望。 “我們實(shí)現(xiàn)了完整的骨形成，在大約三個(gè)月內(nèi)覆蓋了大的骨缺損。現(xiàn)在我們想要更快地完成愈合過程，”他說。

下一步是測(cè)試在愈合過程中早期鍛煉是否有助于加速愈合和恢復(fù)。為了驗(yàn)證這一理論，3D打印的骨骼支架將嵌入微型傳感器，可以無線傳輸運(yùn)動(dòng)活動(dòng)。這些傳感器將分析負(fù)載，或者在腳手架上放置多少重量，以及持續(xù)多長時(shí)間。

如果研究成功，Szivek博士的團(tuán)隊(duì)將為軍事人員的臨床試驗(yàn)制定術(shù)后物理治療指南。

人體將在受傷后幾個(gè)月內(nèi)嘗試重新生長缺失或受損的骨骼，但它最終會(huì)放棄這個(gè)過程。此時(shí)，疤痕組織填充缺損而不是骨骼。

“這就是為什么我們需要開發(fā)一種盡可能快地生長骨骼的方法 - 幫助身體，同時(shí)它仍然能夠生長并取代骨骼，”Szivek博士說。他希望潛在的治療方法也能幫助患有手術(shù)切除的骨癌患者。

這項(xiàng)工作得到了衛(wèi)生事務(wù)助理國防部長辦公室通過國際醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃，國防醫(yī)學(xué)研究和發(fā)展計(jì)劃的支持。