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新科技让医生“画”出骨骼组织

2013-12-14 12:11 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 澳大利亚科学家研发的BioPen可以“画”出新生骨组织,帮助骨科医生在手术中根据需求绘制植入物形状,缩短患者恢复时间,提升手术成功率。该技术利用活性细胞和海藻酸钠,促进骨细胞与神经肌肉结合,具有广泛的应用前景。


    澳大利亚科学家研发出一种可以“画”出新生骨组织的笔。这种创新技术尤其适用于因意外创伤或截肢而损伤骨头内部骨组织的患者。在这种情况下,完全植入功能完好的植入物往往面临挑战。为此,来自澳大利亚的科学家开发了一种手动3D打印设备,称之为“BioPen”,该设备内部填充有活性细胞和海藻酸钠,能够促进骨细胞与现有神经肌肉的结合。

    图为BioPen的原型产品,本身也是3D打印科技的产物,由澳大利亚卧龙岗大学实验室研发。这支笔的工作原理与3D打印机相似,不过填充材质为硅胶,内含活性细胞和海藻酸钠。

    这种笔的诞生使得骨科医生能够在手术中根据需求“绘制”植入物的形状,患者无需为了一个替换组织等待数周。这项新技术不仅缩短了患者的恢复时间,而且由于植入的细胞能够与现有组织结合,避免了排异反应,从而提高了手术的成功率。

    BioPen还可以支持其他药物的填充,用于创伤恢复或组织再生。这款BioPen的原型由澳大利亚卧龙岗大学研发,并计划在墨尔本圣文森特医院进行应用。

    这只神奇的笔将于明年在墨尔本艾肯海德医学发现中心的几项外科项目中投入使用,为此,圣文森特医院将对填充材料进行专门优化。

    此前,卧龙岗大学的开发团队曾在3D打印的骨支架上成功造出了新生的膝盖软骨,这些软骨组织可以帮助治疗癌症和关节炎。研发者表示,通过直接向患处覆盖细胞和生长材料,BioPen不仅可以让医生的操作更加精确,还能大幅缩短患者的手术时间,加速骨骼和软骨的再生速度。

    BioPen的工作原理类似于3D打印,使用硅胶材质构造结构。硅胶内含有活性细胞和海藻酸钠或海藻提取物。

    在BioPen的针尖部分,活性细胞和海藻酸钠或海藻提取物会混合,医生可以用BioPen在病人的损坏骨骼上填充或绘制新的部分。

    涂抹的混合物在骨骼上后,会使用紫外光灯照射干燥,从而形成新的细胞层,研究者们称之为骨支架。

    涂抹的细胞会增殖,最终与神经组织和肌肉组织完全融合。

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