科學(xué)家們成功地植入了一個(gè)模仿骨骼結(jié)構(gòu)的聚合物假體
有史以來第一次,來自小型創(chuàng)新企業(yè)Biomimetix的研究團(tuán)隊(duì),實(shí)施了幾項(xiàng)NUST MISIS開發(fā),成功地將由超高分子量聚乙烯和鈦合金制成的仿生混合假體模仿骨骼結(jié)構(gòu)植入患者的股骨中。成功的手術(shù)是在MedVet獸醫(yī)診所的要求下進(jìn)行的。
該手術(shù)旨在將一種實(shí)驗(yàn)性仿生物(與生物體組織結(jié)構(gòu)相似)植入一只患有股骨骨肉瘤的犬體內(nèi),于2018年8月成功實(shí)施。僅僅幾天,該動(dòng)物再次出現(xiàn)能夠行走,并且根據(jù)預(yù)測(cè),它的移動(dòng)性將在未來幾個(gè)月內(nèi)完全恢復(fù)。
骨肉瘤(成骨肉瘤)是一種快速生長(zhǎng)的癌癥,其細(xì)胞來源于骨組織,導(dǎo)致其逐漸破壞,并因此導(dǎo)致活動(dòng)性喪失。骨肉瘤是人類和動(dòng)物中最常見的骨腫瘤類型。
該疾病的治療包括化療和手術(shù)以去除受影響的組織。先進(jìn)的技術(shù)允許器官保留手術(shù),并支持受影響的骨骼,醫(yī)生通常將金屬,陶瓷或聚合物植入物插入骨骼。盡管假體可以恢復(fù)活動(dòng)性,但它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上與骨組織非常不同,這可能導(dǎo)致許多重大困難。
“傳統(tǒng)的醫(yī)療修復(fù)材料有許多顯著的缺點(diǎn):例如,鈦種植體承擔(dān)了過多的骨骼負(fù)荷,后者開始變薄。在這種情況下,骨頭與骨骼交界處另外一種選擇是陶瓷,但它們更脆弱,可能會(huì)限制回收骨組織的大小。此外,這些材料的結(jié)構(gòu)不允許它們與骨骼“一起生長(zhǎng)” - 一直是緊密的需要固定,“Biomimetix總經(jīng)理兼NUST MISIS復(fù)合材料中心研究助理Fedor Senatov解釋道。
Biomimetix團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于仿生植入物的開發(fā)??茖W(xué)家使用超高分子量聚乙烯證明的生物相容性材料,但他們以獨(dú)特的方式修改材料,使植入物具有必要的結(jié)構(gòu)。這是世界上第一個(gè)用這樣的聚合物材料制作仿生假肢的例子。2018年8月,應(yīng)MedVed獸醫(yī)中心的要求,Biomimetix團(tuán)隊(duì)為骨肉瘤患者的股骨開發(fā)了一種實(shí)驗(yàn)性仿生假體。
“由于狗很大,它常常移動(dòng)[非常],因此需要移除11厘米的骨頭,假體[需要]是混合物。在鈦管上,通過3-D打印制成Konmet,我們的合作伙伴,我們?cè)黾恿斯腆w超高分子量聚乙烯層,內(nèi)部由多孔超高分子量聚乙烯制成,與海綿骨的結(jié)構(gòu)相同。在操作過程中,部分涂層被切割成將植入物“貼合”到骨骼上。手術(shù)后幾天,狗能夠行走。如果聚合物和骨組織融合成功,一段時(shí)間后就可以取出固定板,“ Senatov。
“我們已經(jīng)成功進(jìn)行了假肢手術(shù)。植入物是耐用的,因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于狗的重量和骨骼的大小。這里,長(zhǎng)期結(jié)果更重要,因此植入物習(xí)慣并植根于骨骼。我們可以預(yù)期[很多]進(jìn)展,但需要時(shí)間?,F(xiàn)在我們正在看著它接受化療的狗,“MedVet的主任醫(yī)生Ilya Vilkovyskiy說。
Biomimetix團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)致力于獸醫(yī)用仿生假肢領(lǐng)域的工作。
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