發(fā)布日期：2018-03-16

　　來自皇家墨爾本理工大學(xué)（RMIT University）的研究人員首次使用了鉆石幫助改善身體對(duì)生物醫(yī)學(xué)植入物的相容性。

　　時(shí)下很常用的醫(yī)學(xué)植入材料之一是金屬鈦，這是一種非常可靠的金屬材料，可以針對(duì)患者的需求進(jìn)行快速的定制化，但是，我們的身體有時(shí)候?qū)@種材料是排斥的。這是由于金屬鈦中的化學(xué)物質(zhì)，妨礙了組織和骨骼同生物植入物有效的結(jié)合。能否選用一種材料對(duì)鈦金屬進(jìn)行好的包被從而改善它的生物相容性呢？

　　RMIT的研究人員選擇了一種出人意表的特殊材料——鉆石，當(dāng)然，處于成本考量，這是合成的鉆石（人造金剛石）。這種并不昂貴的材料為困擾研究人員許久的問題提供了一個(gè)切實(shí)的解決方案。

　　這是3D打印的人造金剛石首次應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)植入，以及涉及骨骼肌肉系統(tǒng)的骨科手術(shù)。

　　這一突破是由RMIT大學(xué)工程系的生物醫(yī)學(xué)工程師Kate Fox博士和她的團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的。

　　“現(xiàn)在，醫(yī)學(xué)植入物的金標(biāo)準(zhǔn)是鈦金屬，但是很多時(shí)候鈦植入物并不能夠如我們所希望的那樣，與身體很好的結(jié)合，”Fox表示。

　　“為了解決這個(gè)問題，我們使用了3D的人造金剛石支架，以提供一種能夠讓常見的哺乳動(dòng)物細(xì)胞粘附的表面涂層。我們使用爆炸納米金剛石來制造比鈦粉便宜的涂層。”

　　這種涂層不但能夠提供更好的細(xì)胞粘附性，還能夠促進(jìn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的增殖。鉆石提升了生物體內(nèi)的骨骼與植入物間的整合，在一段時(shí)間里降低了細(xì)菌的附著。

　　“我們的鉆石涂層不但能夠使得3D打印的植入物有更好的生物相容性，并且可以改善它們的佩戴和抗性。這是一種超級(jí)生物材料。”研究發(fā)表在了《ACS Applied Materials and Interfaces》上。這使得RMIT先進(jìn)制造區(qū)在近期對(duì)關(guān)于3D打印鈦支架的進(jìn)展有所突破。

　　這種包被在墨爾本納米制造中心通過微波等離子體過程實(shí)現(xiàn)。鈦支架同人造金剛石共同打造出了這種復(fù)合生物材料。

　　Fox表示，這種技術(shù)應(yīng)用于患者還需要幾年的時(shí)間，但是我們完成了最初的關(guān)鍵一步。

　　參與了相關(guān)研究的Aaqil Rifai博士表示，鉆石非常有效，因?yàn)樘急旧砭褪侨梭w的主要構(gòu)成元素。

　　“碳具有難以置信的生物相容性，”Rifai說。“我們的身體很容易接受并將鉆石作為復(fù)合材料界面的平臺(tái)。”

　　除了骨科外，金剛石還被用于血管支架，有助于保持心臟動(dòng)脈的開放性，以及關(guān)節(jié)、仿生學(xué)和假肢。

　　對(duì)于現(xiàn)在而言，研究人員正在集中研究這些技術(shù)如何應(yīng)用于骨科。

　　“3D打印是當(dāng)今時(shí)代的一場(chǎng)突破性的革命。通過3D打印，我們可以設(shè)計(jì)出病人特定的醫(yī)學(xué)等級(jí)植入物。該技術(shù)快速、準(zhǔn)確、可靠，節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間。3D打印的可擴(kuò)展性正在迅速發(fā)展，所以我們可以預(yù)見，在不久的將來，在整形外科領(lǐng)域，金剛石涂層將會(huì)變得很普遍。”Rifai表示。

　　參考資料：

[1] Researchers bring the bling to improveimplants

來源：康健新視野