科學(xué)家開發(fā)可降解的生物3D打印材料幫助患者骨骼重建

3D打印一直被用于醫(yī)療行業(yè)，一直致力于幫助患者治療疾病。但3D生物打印醫(yī)療應(yīng)用的發(fā)展在很大程度上取決于研究人員如何克服大量的實際障礙。比如，如何讓細胞在可3D打印物質(zhì)中生長？如何確保3D打印的植入物不會引起并發(fā)癥？近日，來自韓國理工大學(xué)的研究團隊為上述第二個問題找到了一個解決方案。其最新的可生物降解材料可以用于3D打印面部植入物，并且可以在植入之后促進組織再生，而原來的3D打印結(jié)構(gòu)會在幾年內(nèi)被人體慢慢分解吸收。

不久之前，韓國科技、ICT及未來規(guī)劃部宣布了這一科研成果。據(jù)悉，該研究項目小組是由Yoon Won-soo教授領(lǐng)導(dǎo)的，后者一直致力于使用生物材料3D打印植入物，以及使用可溶解材料促進組織再生等方面的研究。在今年早些時候，同一個研究小組開發(fā)出了用于面部骨手術(shù)的可生物降解網(wǎng)格，并且已經(jīng)獲得韓國食品與藥物安全部（MFDS）的批準。

據(jù)了解，在當前的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，組織再生、植入物的相容性和植入物制造一直是很大的難題。迄今為止，面部骨骼受損的患者要修復(fù)的話，必須從自己身體的其它部位取出一截骨頭，然后被制作成植入物，插入面部結(jié)構(gòu)，有的時候還需要使用一定的支持結(jié)構(gòu)。

而如今，如果使用該研究團隊開發(fā)的這種可降解生物材料的話無需提取骨頭即可制造出完美的假體。而且這種材料也更容易插入，使得平均手術(shù)時間可望縮短至兩個小時（而不是當前的八個小時）。它也是第一種在韓國開發(fā)的可3D打印醫(yī)療材料?！拔磥磲槍趋乐亟ㄖ委煼矫娴难芯亢团R床試驗發(fā)展項目將大大受益于這種創(chuàng)新。”研究小組負責(zé)人說。

據(jù)稱，這種神奇的可生物降解材料是實際上是一種用聚己內(nèi)酯（PCL）制成的醫(yī)療聚合物。這種材料會在人體慢慢溶解，在兩到三年完全消失，同時促進組織生長。最重要的是，它減少了長期植入物副作用的風(fēng)險——目前很多患者都受到永久植入物的負面影響。隨著時間推移，這些植入物很容易引起炎癥，需要通過手術(shù)將其取出。而PCL植入物則不存在這些問題。這種材料在今年早些時候由Yoon Won-soo教授自己成立的公司T&R Biofab最先推出。

除此之外，這種PCL材料也會對韓國的另一項正在開發(fā)的3D生物打印系統(tǒng)起到推動作用。這個生物打印系統(tǒng)的開發(fā)者包括韓國產(chǎn)業(yè)技術(shù)大學(xué)、浦項科技大學(xué)及首爾圣瑪麗醫(yī)院。相關(guān)開發(fā)人員宣稱這款3D打印機能夠通過一個完全集成的系統(tǒng)打印各種類型的生物材料，可與諸多美國制造設(shè)備相匹敵。而通過將這種PCL材料與同樣可3D打印的磷酸三鈣（TCP，一種促進骨再生的物質(zhì)）相結(jié)合，這個3D打印將能夠構(gòu)建骨植入物。研究團隊已經(jīng)向MFDS提出申請將該材料用于臨床。

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