3D打印機以鈣磷粉為材料開發定制人造骨骼
時間:2016-02-29 00:05 來源:網友投稿 作者:中國3D打印網 閱讀:次

任何患有關節類疾病的人都能夠深切體會到關節損傷所帶來的痛苦和不便,對于嚴重的關節損傷病人,醫生們通常的治療方法是移除受損的骨組織和軟管,并代之以使用合金或者聚合物制造的人工關節。但是如果這些植入物在幾年之后還需要更換的話,病人的狀況會變得更糟,一般來說金屬關節只能使用10到15年。
近日,加拿大滑鐵盧大學(University of Waterloo)的一位博士后研究員Mihaela Vlasea探索了一種創新的方式來解決這種有缺陷的關節置換物。這種方法包括使用一臺3D打印機以鈣磷粉為材料來開發定制的植入物。最重要的是,這種3D打印的植入物不僅在表現上與骨骼類似,而且是可生物吸收的——人體可以用它來創建新的骨骼。
Vlasea是滑鐵盧大學由機電一體化教授Ehsan Toyserkani領導的研究人員團隊中的主要成員,她稱自己過去六年來一直致力于這個項目,獲得的進展令人振奮,同時也非常具有挑戰性。“為了獲得博士學位,我從零開始設計了一臺增材制造機器(即3D打印機)。那時真的很難,有幾次我都覺得自己做不到了。”這位機電一體化工程畢業生現在承認說。“但是與其它團隊成員在一起讓我看到了這個項目的方向,這個前景是讓人激動的。”
在研究過程中,這支研究團隊與多倫多Mount Sinai醫院的骨科醫生、病理學家,以及多倫多大學牙科系的材料專家進行了合作,后者帶來了鈣磷酸鹽和如何對其進行熱處理的知識。Vlasea開發這款3D打印機使用了粉末沉積技術,通過選擇性地固化磷酸鈣粉末層來構建對象,不過剛剛3D打印出來的對象比較脆弱,需要烘烤才能夠完全凝固。
完成后,該打印件可以像其它的植入物那樣植入體內,但是后來的事情是與眾不同的,事實證明這種材料可與骨骼高度兼容,所以身體可以直接在其植入物中長出新骨!最終,植入物消失了,被真正的骨骼完全取代,這就為徹底治愈關節疾病打開了大門。迄今為止,Vlasea已經制造出了兩個綿羊的植入物,很快就將進入人類實驗階段。
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