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西工大3D打印活性仿生骨研究取得突破性进展

发布时间:2019-04-22 作者:冯丽 来源:中国教育新闻

中国教育新闻网(记者 冯丽 通讯员 赵珍 刘建平)记者从西工大了解到,近日该校汪焰恩教授团队的3D打印活性仿生骨技术取得突破性进展,团队研制的3D打印活性仿生骨可以做到与自然骨的成份、结构、力学性能达到高度一致。

动物活体试验显示,该技术制造的仿生骨可在生物体内“发育”,甚至使自体细胞在人造骨中生长,最终将人造骨与自然骨很好地生长在一起,较好融入动物体内环境。这项技术的主要参数指标目前已经处于先进水平。目前,该团队已掌握3D打印仿生骨、软骨和皮肤的技术。

骨缺损是骨科临床最常见的疾病之一。我国每分钟就有7人因交通事故导致严重伤残,每年约有1000多万骨缺损患者。骨缺损修复重建一直是国际临床难题。

传统金属、高分子材料存在仿生结构不可控、力学性能不匹配、生物相容性差、无发育功能、运动错位、磨损等术后并发症。尤其是没有生物学活性的假体,无法在人体内发育,不能与自然骨良好地融合,需要二次手术修复。以生物陶瓷为材料的3D打印骨,成为公认最为理想的骨填充材料。

汪焰恩团队研制的3D打印仿生骨,最核心的技术就在于“仿生”。由于传统陶瓷骨与自然骨的各项性能仍有较大差异,不能实现在动物体内的良好发育。经过多年探索,汪焰恩团队已经能将羟基磷灰石、粘合剂、细胞液、蛋白液(生长因子)等按照不同个体的骨骼性质,对打印材料进行科学配比,从而打印最适合被植入个体的人造仿生骨。

动物试验表明,仿生骨在植入动物受体体内后,能够很好地发育,也就是通过受体的新陈代谢,使自体细胞在人造骨中生长,并最终完全长成自体骨。在西工大与中国人民解放军空军军医大学的联合动物试验中,尚未发现排异反应的案例。

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