支架是量身定製的,可隨著骨骼再生而降解。
BioSA 植入物是 3D 列印的,以匹配每個患者。照片:馬耳他大學
據《馬耳他時報》週四報道,馬耳他的研究人員開發了一種新的骨移植物,它會隨著時間的推移而降解,並使患者自己的骨骼在原位再生。
用於骨科支架應用專案的可生物降解鐵,是馬耳他大學工程學院和馬耳他國立聖母醫院共同努力的成果。
在生物材料工程師約瑟夫·布哈吉亞 (Joseph Buhagiar) 的帶領下,研究團隊提出了一種透過醫學成像、3D 列印和粉末冶金技術量身定製的新型植入物。
在週四的一份宣告中,研究小組表示,治療骨折或腫瘤等骨骼疾病是有代價的,通常需要痛苦的手術來製造移植物,或安裝永久性金屬硬體,導致骨量隨著時間的推移而減少。
BioSA 植入物將為這些提供替代解決方案,作為金屬基骨支架,隨著時間的推移會降解並允許患者自己的骨骼再生。
為了啟動這個過程,患者需要去醫院接受受損區域的 CT 掃描。透過一系列影象建立骨骼及其缺陷的 3D 模型,然後團隊將設計患者的植入物。
研究人員沒有使用通常用於在 3D 列印中成型薄塑膠層的標準燈絲印表機,而是選擇了立體光刻。
Joseph Buhagiar 和 Christabelle Tona 在掃描電子顯微鏡下檢查植入物。照片:馬耳他大學
“建立模擬人體骨骼所需的網路是一項非常詳細的工作,而燈絲印表機沒有那種解析度,”Buhagiar 說。
“這就是我們選擇立體光刻的原因。它使用鐳射和液體聚合物來構建模板。”
在測試不同的材料時,該團隊還能夠開發出一種配方,產生一種粘性物質,使粉末金屬無需粘合劑即可粘在模板上。
“金屬粉末含有特定比例的鐵、錳和銀,但配方仍在完善中,”Buhagiar 解釋說。
“鐵為支架提供了支撐身體所需的力量。錳使植入物無磁性;由於使用非常強的磁鐵工作的成像技術,因此達到了植入物所需的質量。銀是抗菌的。銀和錳的結合還為植入物提供了在患者自身骨骼再生和接管時分解所需的腐蝕反應,”Buhagiar 解釋說。
最後一步是烘烤覆蓋有金屬粉末的模板。在 450°C 時,聚合物模板會燃燒掉,而在 1120°C 時,當金屬粉末結合形成固體植入物時會發生燒結。
在豬骨頭上測試
在豬骨上成功測試了他們的第一個植入物後,該專案現在正在尋求投資者將他們的創新推向下一步:人體試驗。
“毒性和細菌測試也在進行中,看起來非常積極。接下來的使命是為該技術尋找投資者,”Buhagiar 說。
'現在是傳遞這些知識和專案的時候了。BioSA 專案需要能夠將支架轉移到人體試驗的人身上,這樣我們就有希望有一天能看到它們用於改善患者的生活。”