俄羅斯托木斯克理工大學科研人員使用3D列印技術製造出一種植入物，在其表面塗覆一層生物活性塗層，可使受損骨骼的恢復速度提高一倍，顯著節省了治療時間和資源。相關研究發表在《現代醫學技術》期刊上。
目前，修復醫學的成功與模仿活體組織的複合生物材料植入物有很大關係。複合材料由具有不同化學和機械特性的元素組成，與均質結構的單相材料不同，可以更準確地再現受損身體組織的功能。使用3D列印技術製造植入物方便且高效，然而，將複合塗層應用於此類植入物的技術還處於前期發展階段。
在新研究中，研究人員提出了使用3D列印技術製造鈦植入物的最佳結構引數，並提出了使用生物活性磷酸鈣塗層改進它們的方法，該塗層可加速修復骨損傷。
託木斯克理工大學溫伯格科學和教育中心副教授謝爾蓋·特維爾多赫列博夫稱，他們研製的塗層已經在世界著名的伊利扎羅夫創傷中心成功使用，為來自俄羅斯、法國和其他國家的400多名6—50歲的患者安裝了帶有塗層的植入物。這些塗層植入物也成功地應用於獸醫實踐。根據與該中心專家聯合研究的結果，沒有觀察到一例植入物被身體排斥的情況，並且由於使用了塗層，使骨骼和肌肉正常結構的恢復速度提高了一倍。
據謝爾蓋·特維爾多赫列博介紹，該技術的新穎之處在於結合了多種材料改性方法。不僅可以在形狀上，而且可以在理化和生物學特性上將植入物個性化，這是治療複雜病變和損傷所必需的。該技術還結合了多種工藝，透過微弧氧化在鈦表面形成多孔磷酸鈣塗層，然後用可生物降解的材料浸漬塗層，作為藥物和生物活性物質的容器，以提高植入物的存活率，最後，透過等離子體磁控濺射處理，使材料獲得活細胞生長的最佳特性。
據悉，該大學科研人員還使用計算機模擬植入物上的藥物釋放過程。這不僅有助於最佳化產品效能，還減少了昂貴的實驗數量，使新型植入物能夠更快地進入市場。未來，該科研團隊計劃開發鈦和聚合植入物用生物活性塗層技術，用於治療骨質疏鬆症和其他複雜的骨組織病變。
文/科技日報記者 董映璧
編輯/範輝
