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山东第一医科大学研发新型3D打印陶瓷支架助力骨缺损治疗

2024-10-08425次浏览
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骨缺损是一种由多种原因引起的疾病,可能导致肢体功能障碍,影响生活质量。近日,山东第一医科大学副教授刘

骨缺损是一种由多种原因引起的疾病,可能导致肢体功能障碍,影响生活质量。近日,山东第一医科大学副教授刘冰、教授李伟与附属省立医院副主任医师满振涛合作开发了一种新型3D打印陶瓷支架,为骨缺损治疗提供了新方案。这种支架具备优异的活性氧清除能力、近红外响应能力与力学性能,可以有效增强骨骼的愈合能力。相关研究论文发表在国际期刊《尖端科学》上。

骨移植是传统的骨缺损治疗方法,但面临着供应限制和免疫排斥等问题。因此,人造骨修复支架成为关键。刘冰指出,研究团队开发的新型3D打印陶瓷支架具有良好的骨修复功能,能够促进骨免疫调节,加速新骨生成,同时支架能够随着新骨生长逐渐降解,有效解决了传统支架的问题。

研究团队利用锌离子和锶离子改良了材料的晶体结构,优化了制备工艺,使支架抗压强度提升近3倍,具有高孔隙率和优异力学性能。支架与骨直接融合,不产生炎症反应和毒副作用。锌离子具有抗炎抗菌作用,锶离子促进成骨细胞活性,有利于骨再生后期的抗炎调节。

为消除活性氧对骨修复的影响,研究团队将二维材料MXene-Ti3C2组装于支架表面,使支架具有清除多余活性氧的能力。通过近红外光照射,支架可以引发局部轻度高温,促进骨组织再生。研究结果显示,新型3D打印陶瓷支架的成骨效果明显优于传统支架。

未来,人造骨修复支架将继续发展,纳米技术、3D打印技术、人工智能技术等将进一步提升支架的性能和疗效,为骨缺损治疗带来更多可能。

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