近日,四川大學生材中心張興棟院士團隊和華西骨科屠重棋教授團隊強強聯合,在抗腫瘤/骨修復材料研究方面取得新突破。相關成果“Application of hydroxyapatite nanoparticles in tumor-associated bone segmental defect”發表在國際著名期刊《Science Advances》(Science子刊)。四川大學生材中心碩士畢業生張坤、華西骨科副主任醫師周勇為該論文共同第一作者。
骨腫瘤是發生于骨骼或其附屬組織的腫瘤,好發于青少年群體。惡性骨腫瘤致死致殘率高,治療過程中常因腫瘤復發或轉移導致患者死亡,而截肢手術或瘤段切除造成的終生骨缺損會導致勞動力喪失。該疾病對患者本人、家庭及社會都帶來了沉重的負擔。最大限度保留肢體功能是醫生和患者所追求的目標,但如何在保證骨替代支架力學性能的同時抑制局部腫瘤復發和轉移,實現缺損部位的骨再生,是目前臨床治療面臨的最大問題。
該團隊的研究發現,一定材料學特征的羥基磷灰石納米粒子(nHA)不但能夠抑制腫瘤細胞增殖,而且可以促進成骨細胞生長,具備作為骨腫瘤術后骨替代材料的潛能。體內初步軟組織腫瘤實驗結果顯示其不僅可顯著抑制腫瘤組織的生長,而且能夠抑制腫瘤的肺轉移。
該團隊進一步利用3D打印技術制備出承力多孔鈦支架,通過將nHA粒子均勻負載于支架表面,得到一種兼具抗腫瘤和骨再生雙重功能的承力骨替代支架。將該支架植入兔股骨原位骨腫瘤模型,結果顯示負載nHA的鈦支架不但能夠顯著抑制實體瘤體積及其肺部轉移,而且能夠促進新骨生成、加速骨愈合。該研究從臨床實際應用出發,醫工結合,不外加化療藥物即能達到良好的治療及修復效果,可有效避免傳統骨腫瘤術后放化療引起正常組織細胞損傷和影響骨愈合的弊病,進而為突破臨床骨腫瘤治療難題提供了新的思路和途徑。
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