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海绵状聚合物可修复面部畸形:一年重生骨骼

科普小知识2022-07-12 18:29:40
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海绵状聚合物可修复面部畸形:一年重生骨骼

这种聚合物中的孔隙允许骨细胞在其中自然再生。

成千上万的人患有面部畸形,这可能是由于受伤、手术或天然骨骼结构的缺陷造成的。由于这些骨缝太宽,人体的正常愈合机制无法修复,如果采用移植或填充等手术方法,通常很难恢复人的正常外貌。但是现在有了一种新方法,使用一种新的海绵状聚合物作为支架,可以使骨细胞自我再生。

这种“骨泡沫”是由一种叫做聚己内酯的聚合物制成的。聚己内酯已应用于生物医学领域,如缝合和保持愈合组织的独立分离。

德克萨斯A&M大学的生物医学工程师兼该研究的首席研究员梅利莎·格伦兰说,多氯联苯有两个突出的特征:多氯联苯在60摄氏度以上具有延展性;在体温环境中,聚己内酯将呈现坚硬状态,并可在人体内缓慢而安全地降解。

Glenn Lin说,这种聚合物首先在盐水中加热,直到它变得柔软,然后根据缺失骨骼的形状精确成型,冷却后聚合物变得坚硬。在将骨泡沫放入体内后,骨细胞将逐渐形成替代骨泡沫,最终聚合物将被吸收并排出体外

在实验中,glenlin和她的同事在PCL中加入了另一种可生物降解的聚合物polydopamine来刺激骨骼生长。然后他们在聚合物中加入了人体骨细胞。几天后,骨细胞不仅繁殖,而且产生非常重要的骨形成蛋白。

目前,格兰林的骨泡沫仅在实验室进行测试。她和她的团队目前正在寻找生物医学合作伙伴来帮助推广该产品的临床试验。她说,下一步是测试聚合物对老鼠等活体动物骨骼修复的效果。

如果这项技术最终获得美国食品和药物管理局的批准,可能需要5到10年的时间,这将为医生提供一种治疗因受伤、手术和自然缺陷造成的面部畸形的新方法。目前,最常见的方法是使用从臀部等部位收集的骨头,并对它们进行整形。然而,这种方法是有风险的,骨头不容易整形,也很难完全吻合。外科医生也将选择使用氧化锡或粘合剂来缝合缝隙,但是这种方法会导致脆弱和没有孔来让骨头再生。

考虑到骨骼的生长速度和PCL的降解速度,glenlin预计用户将在一年左右完全再生骨骼。