研究人员受珊瑚启发3D打印骨移植物

斯旺西大学的一组研究人员受珊瑚启发，3D打印了骨移植物。这一发展的背后实际上是一些新的东西：他们的研究表明，一旦移植完成，新材料就会在体内自然溶解，并且还可以促进更快的愈合。

骨折、肿瘤和不愈合损伤引起的骨缺损是全世界残疾的主要原因之一。虽然骨组织确实可以通过再生进行自我修复，但衰老、疾病或缺陷严重程度等因素会减慢再生速度。如果缺损较大，则需要支架或骨移植来完成组织再生。

体外和体内测试的设计（照片来源：斯旺西大学）

传统上，医生使用患者自己的骨头（自体移植物）或供体骨头（同种异体移植物）来填补这些空白。但供应有限、感染风险和道德问题使这些选择的吸引力降低。合成骨移植物是存在的，但它们目前无法与天然骨的性能竞争。它们需要很长时间才能溶解，不能很好地整合，或者可能引起炎症等副作用。相比之下，斯旺西团队开发的材料在结构和生物行为上都非常模仿天然骨骼，克服了这些困难。

为什么是珊瑚？

研究人员在20世纪70年代开始探索珊瑚作为骨移植的潜在替代品，他们发现一些珊瑚与松质骨相似。它具有骨骼的机械特性，并且具有生物相容性、骨传导性和可生物降解性。此后，来自天然珊瑚的多孔碳酸钙被《国际口腔健康杂志》认为是“临床上有用的骨替代移植材料”。基于这段历史，斯旺西团队开发了一种新材料，模仿珊瑚骨移植替代品的多孔结构和化学成分。他们使用Envisiontec的Bioplotter  3D打印机对这种材料进行3D打印，或者将其浇铸并在室温下干燥。

研究小组在大鼠和侏儒猪身上进行了体内临床前试验。这些测试特别表明该材料在三到六个月内完全修复了骨缺损。此外，该材料在四个星期内引发了一层新的坚固、健康的皮质骨的形成。

这种3D打印移植物的革命性成果

该结构有很多优点。首先，它可以快速愈合，新骨在短短两到四个星期内就会生长。此外，该材料在骨骼再生后六到十二个月内自然降解，只留下所谓的健康骨骼。此外，该材料比传统的替代品、天然珊瑚或供体骨骼更容易获取。易于大批量生产。

斯旺西大学医学院的夏志道博士领导了这项研究，与科学系和工程系的教授以及其他外部合作伙伴合作。11月底，团队公布了专利研究成果。

他总结道：“我们的发明弥合了合成替代品和供体骨骼之间的差距。我们已经证明，创造一种安全、有效和可扩展的材料来满足全球需求是可能的。这可以结束对供体骨骼的依赖，并解决有关骨移植的道德和采购问题。»

在矮猪身上制造的植入物（来源：斯旺西大学）

现在，斯旺西大学团队希望通过与企业和医疗保健组织合作，向全世界提供其技术。3D打印骨移植可以降低医疗成本并提高患者的生活质量。而且影响还不止于此：研究为生物医学行业开辟了新的视角。

编译整理：3dnatives