科學(xué)家開發(fā)3D打印可生物降解的聚合物支架
2015-09-01 來源:中國聚合物網(wǎng)
阿克倫大學(xué)的高分子科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程教授Matthew Becker已獲得來自美國自然科學(xué)基金390000美元的資助,用于開發(fā)3D打印可生物降解的聚合物支架。這些支架作為框架,骨骼會(huì)在其中生長(zhǎng),并可能改變顱面復(fù)原后的面貌。
高分子材料表面使用蛋白質(zhì)和肽進(jìn)行功能化處理,來刺激骨生長(zhǎng)。想象到被槍打碎下巴的步兵或者生下來就缺少鼻子的人,他們?nèi)笔У墓穷^將被新骨取代,新骨只在3D打印專門設(shè)計(jì)的聚合物支架上生長(zhǎng),根據(jù)患者自身的MRI和CT掃描圖像。
新骨生長(zhǎng)于3D打印定制設(shè)計(jì)的聚合物支架,基于病人的MRI和CT掃描圖像。當(dāng)一位整形外科醫(yī)生把聚合物支架放在皮膚下面,隨著新骨開始生長(zhǎng),支架被分解為二氧化碳,氨基酸和正常的身體代謝產(chǎn)物。
Becker說,可生物降解聚合物支架表面很容易獲得官能團(tuán)。可添加肽和蛋白質(zhì)等官能團(tuán)形成新骨。盡管在之前的研究中一直嘗試?yán)?D打印技術(shù)構(gòu)建這種支架,不同的高分子材料還沒有被使用。這反過來,減小了獲得刺激骨骼生長(zhǎng)化學(xué)和物理性質(zhì)的可能性。
Becker說:“最近,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠結(jié)合肽來加速人類間葉干細(xì)胞分化生成骨骼。我們正從事將這些肽轉(zhuǎn)化到3D打印支架上,不需添加劑使其在表面上官能化,這些表面對(duì)于頭和頸部損傷的骨骼生長(zhǎng)是必需的。”
Becker還預(yù)測(cè)這項(xiàng)研究將為臨床實(shí)驗(yàn)技術(shù)鋪平道路。他對(duì)這項(xiàng)研究的優(yōu)秀成果充滿信心,例如,機(jī)械強(qiáng)化替代骨,可縮短的愈合時(shí)間并減少炎癥。
Becker說:“具有不完整臉頰的受傷士兵和其他幸存者,將來要度過非常艱難的生活。我們正在開發(fā)的是一個(gè)易于制作和應(yīng)用的突破性醫(yī)療解決方法,有潛力去改變他們的人生,而在以前他們沒有這樣的選擇。”
高分子材料表面使用蛋白質(zhì)和肽進(jìn)行功能化處理,來刺激骨生長(zhǎng)。想象到被槍打碎下巴的步兵或者生下來就缺少鼻子的人,他們?nèi)笔У墓穷^將被新骨取代,新骨只在3D打印專門設(shè)計(jì)的聚合物支架上生長(zhǎng),根據(jù)患者自身的MRI和CT掃描圖像。
新骨生長(zhǎng)于3D打印定制設(shè)計(jì)的聚合物支架,基于病人的MRI和CT掃描圖像。當(dāng)一位整形外科醫(yī)生把聚合物支架放在皮膚下面,隨著新骨開始生長(zhǎng),支架被分解為二氧化碳,氨基酸和正常的身體代謝產(chǎn)物。
Becker說,可生物降解聚合物支架表面很容易獲得官能團(tuán)。可添加肽和蛋白質(zhì)等官能團(tuán)形成新骨。盡管在之前的研究中一直嘗試?yán)?D打印技術(shù)構(gòu)建這種支架,不同的高分子材料還沒有被使用。這反過來,減小了獲得刺激骨骼生長(zhǎng)化學(xué)和物理性質(zhì)的可能性。
Becker說:“最近,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠結(jié)合肽來加速人類間葉干細(xì)胞分化生成骨骼。我們正從事將這些肽轉(zhuǎn)化到3D打印支架上,不需添加劑使其在表面上官能化,這些表面對(duì)于頭和頸部損傷的骨骼生長(zhǎng)是必需的。”
Becker還預(yù)測(cè)這項(xiàng)研究將為臨床實(shí)驗(yàn)技術(shù)鋪平道路。他對(duì)這項(xiàng)研究的優(yōu)秀成果充滿信心,例如,機(jī)械強(qiáng)化替代骨,可縮短的愈合時(shí)間并減少炎癥。
Becker說:“具有不完整臉頰的受傷士兵和其他幸存者,將來要度過非常艱難的生活。我們正在開發(fā)的是一個(gè)易于制作和應(yīng)用的突破性醫(yī)療解決方法,有潛力去改變他們的人生,而在以前他們沒有這樣的選擇。”
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