科學家開發(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?！毖芯啃〗M負責人說。

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、浦項科技大學及首爾圣瑪麗醫(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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