3D打印聚合物支架在颅骨面貌复原中的应用前景
阿克伦大学(University of Akron)高分子科学与生物医学工程教授Matthew Becker获得了美国国家科学基金会资助的39万美元,用于开发3D打印可生物降解的聚合物支架。这些支架可作为骨骼生长的支撑,可能改变颅骨面貌复原的脸部。
Matthew Becker博士
高分子材料表面用蛋白质和肽进行功能化处理,以刺激骨骼生成。想象一下,下巴受到枪伤的士兵或者先天缺陷的人,比如说没有鼻子。缺失的骨骼用新的骨骼来代替,新的骨骼生长在依照患者自身的MRI和CT扫描图像3D打印而成的高分子支架上。
新的骨骼基于患者的MRI和CT图像,采用3D打印技术的高分子支架上。修复外科医生将高分子支架置于皮肤下层时,支架被分解成二氧化碳、氨基酸和正常的代谢产物,开始生长新的骨骼。
Becker认为表面具有官能团的可生物降解高分子支架是现实可行的。这些官能团可以添加多肽和蛋白质,从而形成新的骨骼。虽然之前采用3D打印技术已经尝试过这种支架,但各种高分子材料从未用于单纤维的家畜身上。反过来说,最大限度的减少化学和物理性质的改变,从而促进骨骼的生长。
“最近我们已经发现了一种能够加速人类骨髓间充质干细胞分化为骨骼的肽浓度组合。我们正致力于将这些肽翻译成无需添加剂的3D打印支架,使其表面表现出特定的功能化,这样的骨骼生长对于头部和颈部损伤的应用是很有必要的。”
Becker还希望这项研究的技术能够进行临床试验。他预计这项研究能够获得非凡的成果,比如说,缩短骨骼愈合期、减少炎症。
“士兵及其他有外伤的幸存者,如果失去了一部分面部,对他们而言,生活将是特别艰难的。我们开发的技术正好用得上,对那些以前没有选择的人来说,有了改变生活的可能。”
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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