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可被人体吸收的3D打印聚合物颅骨植入物


 
据了解,一群来自莫斯科国立科技大学(National University of Science and Technology,MISIS)的研究人员刚刚推出了一种新的3D打印骨植入物。该植入物是专门针对颅骨损伤而研发的,可慢慢地被人体吸收并被天然骨组织取代。
 
这项突破是在由Fyodor Senatov领导的莫斯科团队和来自N.N布洛欣俄罗斯癌症研究中心(N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center)的专家们的共同努力之下实现的。在颅骨手术领域,这是一个重大的进步。最重要的是,由于一种巧妙的形状记忆收缩和增长工艺,植入物能与患者的颅骨实现完美的吻合。在根据特定的患者参数进行3D打印后,植入物收缩至其原始尺寸的一半左右。手术期间,它被加热并再次获得其原始形状和尺寸,这样就确保了植入物能完全贴合患者的颅骨或下颌。
 
Senatov解释说,材料的特定属性使其成为可能。“我们已经成功地利用了乳酸聚合物的形状记忆效应,它是一种基于聚乳酸的复合材料。这种多孔复合结构能收缩至其原始尺寸的一半,然后再恢复至原始形状。”他说。这种新型3D打印植入物也具有非常高的孔隙率,在初次手术之后不再需要任何额外的手术治疗。
 
这主要归功于乳酸聚合物这种新3D打印材料具有完全的生物相容性和可生物降解性,它最终将会完全分解。“这种材料会在体内完全分解,并且不会对身体造成任何伤害。”Senatov指出。同时,这种材料及其多孔结构能促进细胞生长。随着时间的推移,细胞会快速替代降解后的植入物材料并形成完整的骨结构。
 
这种细胞生长概念是与来自N.N布洛欣俄罗斯癌症研究中心的癌症专家合作开发的。它依赖于一种定制化细胞移植方法,该方法使用的是取自患者自己的骨髓的细胞。Senatov解释道:“初步的移植会刺激植入物内的血管和组织的生长,而这优化了修复过程并提高了植入物与周围组织相融合的速度,从而实现了更有效的移植。”
 
虽然仍在开发中,该俄罗斯团队估计,平均每位病人只用花400美元就能得到这种促进细胞生长的植入物系统。虽然传统的脑部植入物在初次手术后通常还需要另外的手术,该俄罗斯团队认为,这种新的3D打印系统将大大改善外科手术,这些外科手术往往会造成明显的头部和面部损伤。植入物本身是用一些常规的金属植入物螺钉固定的,不要求另外的手术。
 
虽然研究团队还没有披露具体的临床试验计划,但俄罗斯研究人员正在计划将此技术应用到口腔和上颌面外科手术中,以取代5立方厘米大的颅骨。
 
 
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