研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型生物3D打印活性材料,用于修復(fù)肩部肌腱的嚴(yán)重撕裂
時(shí)間:2024-06-07 11:13 來(lái)源:南極熊 作者:admin 閱讀:次
導(dǎo)讀:肌腱損傷是最痛苦、最難治愈的損傷之一,這已不是什么秘密。即使是輕微的肌腱損傷也需要長(zhǎng)達(dá)12周的恢復(fù)期,而對(duì)于最嚴(yán)重的損傷,例如肩袖損傷,治療難度更大,即使在理想情況下,也至少需要6個(gè)月才能恢復(fù)。
2024年6月6日,南極熊獲悉,中國(guó)香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院(中大醫(yī)學(xué)部)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域取得了一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn),為肩袖損傷患者帶來(lái)了新的治療方案。
肩袖位于肩關(guān)節(jié)處,負(fù)責(zé)支撐手臂的肌腱和韌帶。一旦撕裂,患者會(huì)感到劇烈疼痛,無(wú)法從事涉及手臂的基本工作,甚至無(wú)法入睡。幾乎在所有情況下都需要手術(shù)治療。隨著許多國(guó)家的人口老齡化,肩袖損傷的發(fā)病率預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年內(nèi)上升。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,至少有22%的成年人曾經(jīng)歷過(guò)全層肩袖撕裂。因此,找到更靈活、更有效的治療方案已變得至關(guān)重要。可3D打印的生物活性材料可能就是這一問(wèn)題的解決方案。
使用3D打印生物活性材料修復(fù)肩袖損傷
研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵在于一種聚氨酯彈性體(或稱PHT聚合物)。這種材料植入人體后,可以替代撕裂的肌腱。這種材料是利用化學(xué)合成技術(shù)將兩種分子實(shí)體連接在一起制成的。這種化學(xué)合成技術(shù)以能夠制造幾乎完全相同的天然分子副本而著稱,它能夠模擬天然肌腱。事實(shí)上,測(cè)試表明,這種材料除了具有高度堅(jiān)固的機(jī)械性能外,還可以拉伸至少1萬(wàn)次而不會(huì)失效。
使用3D打印技術(shù)也并非偶然。香港中文大學(xué)的研究小組選擇制作一種可3D打印的材料,因?yàn)檫@樣可以使治療更加個(gè)性化。此外,該團(tuán)隊(duì)還認(rèn)為使用3D打印技術(shù)治療肩袖更為經(jīng)濟(jì),因?yàn)樗梢园葱柚圃臁?/span>
目前的測(cè)試結(jié)果是積極的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,這種材料能夠有效地模擬肌腱,并使受傷實(shí)驗(yàn)測(cè)試兔子的肩部性能恢復(fù)到健康水平。另外,除了已經(jīng)提到的材料性能外,這種材料似乎還能夠釋放出一些生物活性因子,有助于再生至少1厘米的大面積肌腱損傷,而這對(duì)于目前的技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、香港中文大學(xué)(中大)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)院助理教授柯以敏教授總結(jié)說(shuō):“我們的研究工作實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)一種易于制造、機(jī)械堅(jiān)固、促進(jìn)肌腱再生的生物材料的目標(biāo),這種材料既能解決肩袖損傷的機(jī)械和生物缺陷,又能避免復(fù)雜費(fèi)力的生產(chǎn)過(guò)程。我們將繼續(xù)在臨床環(huán)境中證明這種新開(kāi)發(fā)的材料,在修復(fù)大到重度肩袖損傷,以及其它軟組織損傷方面的巨大潛力。”

2024年6月6日,南極熊獲悉,中國(guó)香港中文大學(xué)醫(yī)學(xué)院(中大醫(yī)學(xué)部)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域取得了一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn),為肩袖損傷患者帶來(lái)了新的治療方案。
肩袖位于肩關(guān)節(jié)處,負(fù)責(zé)支撐手臂的肌腱和韌帶。一旦撕裂,患者會(huì)感到劇烈疼痛,無(wú)法從事涉及手臂的基本工作,甚至無(wú)法入睡。幾乎在所有情況下都需要手術(shù)治療。隨著許多國(guó)家的人口老齡化,肩袖損傷的發(fā)病率預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年內(nèi)上升。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,至少有22%的成年人曾經(jīng)歷過(guò)全層肩袖撕裂。因此,找到更靈活、更有效的治療方案已變得至關(guān)重要。可3D打印的生物活性材料可能就是這一問(wèn)題的解決方案。

△研發(fā)3D打印生物活性材料的團(tuán)隊(duì)包括(由左至右)王晨陽(yáng)先生、Elmer Ker教授、張旭博士和李克博士
使用3D打印生物活性材料修復(fù)肩袖損傷
研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵在于一種聚氨酯彈性體(或稱PHT聚合物)。這種材料植入人體后,可以替代撕裂的肌腱。這種材料是利用化學(xué)合成技術(shù)將兩種分子實(shí)體連接在一起制成的。這種化學(xué)合成技術(shù)以能夠制造幾乎完全相同的天然分子副本而著稱,它能夠模擬天然肌腱。事實(shí)上,測(cè)試表明,這種材料除了具有高度堅(jiān)固的機(jī)械性能外,還可以拉伸至少1萬(wàn)次而不會(huì)失效。

△該研究已發(fā)表在《ScienceDirect》雜志上,題目為“方便快捷地制造出一種新型可3D打印、可在可見(jiàn)光下交聯(lián)的生物活性聚硫乙烷,用于大塊到大塊肩袖肌腱的修復(fù)”(傳送門(mén))
使用3D打印技術(shù)也并非偶然。香港中文大學(xué)的研究小組選擇制作一種可3D打印的材料,因?yàn)檫@樣可以使治療更加個(gè)性化。此外,該團(tuán)隊(duì)還認(rèn)為使用3D打印技術(shù)治療肩袖更為經(jīng)濟(jì),因?yàn)樗梢园葱柚圃臁?/span>
目前的測(cè)試結(jié)果是積極的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,這種材料能夠有效地模擬肌腱,并使受傷實(shí)驗(yàn)測(cè)試兔子的肩部性能恢復(fù)到健康水平。另外,除了已經(jīng)提到的材料性能外,這種材料似乎還能夠釋放出一些生物活性因子,有助于再生至少1厘米的大面積肌腱損傷,而這對(duì)于目前的技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

△圖示解釋如何使用3D打印材料治療肩袖損傷的過(guò)程
這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、香港中文大學(xué)(中大)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)院助理教授柯以敏教授總結(jié)說(shuō):“我們的研究工作實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)一種易于制造、機(jī)械堅(jiān)固、促進(jìn)肌腱再生的生物材料的目標(biāo),這種材料既能解決肩袖損傷的機(jī)械和生物缺陷,又能避免復(fù)雜費(fèi)力的生產(chǎn)過(guò)程。我們將繼續(xù)在臨床環(huán)境中證明這種新開(kāi)發(fā)的材料,在修復(fù)大到重度肩袖損傷,以及其它軟組織損傷方面的巨大潛力。”
(責(zé)任編輯:admin)
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