《文汇报》:他测验打印出可植入人体骨头
来源:党风廉政建设网 发表于2019-09-06 15:28:15 编辑:张飞
摘要: ??? 阐明:2019年6月3日第7版头条 ??? 华东理工大学的刘昌胜教授正测验让3D打印机打印出能够植入人体的大段骨头,以协助重伤患者站起来。打印骨头是刘昌

??? 阐明:2019年6月3日第7版头条

 

 

《文汇报》:他测验打印出可植入人体骨头

 

 

??? 华东理工大学的刘昌胜教授正测验让3D打印机打印出能够植入人体的大段骨头,以协助重伤患者站起来。打印骨头是刘昌胜近20年人工骨研讨的一个新拓宽,迄今为止,他牵头开发的生物资料已与超越20万名患者的骨头融为一体。

在刘昌胜的办公室,记者见到了打印的人工骨。切当地说,现在它还仅仅一个很原始、很前期的雏形,是一片比硬币还薄、大半张邮票巨细的长方形切片。刘昌胜的帮手说,他们还有其他的打印样品,但由于在做理化功用测验,所以无法拿给记者看。面前的这张骨片呈纯白色,质感像是刷墙的石灰。靠近看,骨片的立体结构好像缩微的棕绷床——“外框”稍厚,傍边是纵横的经纬线,尽管织得疏松,但用指尖按一按,整个薄片好像颇能承重。3D打印的原理就像一点点堆土——经过墨粉的层层堆积,二维的平面图形就能被堆叠出立体结构。相同,经过打印,假如能将满意多的人工骨片“垒”起来,就有望构成一根骨头。记者眼前的这块薄片,出自一台惯例的3D打印机,但与制作塑料小兵、手机壳等的3D打印机比较,“骨打印”的含金量更多是在“墨粉”上。它有必要快速凝聚、固化,且有满意强度,由于手术后,人工骨需求维持在植入部位不能变形。但它又不能像快干胶那样稠厚,避免堵住打印喷头。更要害的是,一般3D打印机打印的塑料、金属等,都不具有满意的生物相容性。而人工骨在植入身体后,不能影响细胞,不能致病、致畸、致癌,乃至要与人体彻底交融。刘昌胜说,这是人工骨的难点与优势:与骨断面结合后,重生的骨细胞、血管等就能够渐渐进入植入部分,并与之牢牢结合;一朝一夕,植入部分还会渐渐降解、被安排吸收,引导新骨构成,此刻,“真骨假骨”将合在一起,到达最佳的力学和生理功用。

 

《文汇报》:他测验打印出可植入人体骨头

在制作人工骨“墨粉”方面,刘昌胜有多年的堆集。他率队研发的第一代的人工骨,便是一种粉末质料。刘昌胜说,在手术台上,医师翻开包装,将人工骨粉末与适量水混合、拌和,就能得到一个特别的“面团”。随后,面团被填入患者的骨损害部位;由于具有可塑性,再杂乱的骨断面,“面团”都能与之符合。这个进程多少有些像用水泥补墙。事实上,刘昌胜自己就把他的创造称为“骨水泥”。但医师这位特别的“泥水匠”的办法有必要满意快,由于在几分钟内,“面团”就会固化,变得坚固起来。人工骨粉末是多种磷酸钙的混合物。这些物质该怎么配比,是骨水泥研讨的要害之一。刘昌胜说,配比稍有改动,它们遇水后发作的化学反应就有或许改动,乃至发生晦气的副产物。此外,骨水泥的粉末质料制备也很有考究。环绕这一系列技能,刘昌胜团队申请了十几项创造专利。在被很多动物实验和临床实验验证安全性和有效性之后,1998年,刘昌胜牵头联合上海中山医院研讨成功的人工骨产品,被国家药监部分同意放行,这是我国第一张为无机骨水泥颁布产品注册证。2003年,这项研讨得到了国家科技进步二等奖。刘昌胜说,骨水泥推行的进程,让他无数次体会到身为研讨者的价值。那不仅仅是一次次手术,而是让一条条伤腿恢复健康,让一个个佝偻的脊柱再次笔挺,让一个个泪水渗透的家庭重获阳光。刘昌胜说,研发骨水泥,触及很多的基础研讨和工程问题,检测研讨者的才能和意志:“患者带来的感动是我坚持的动力。”多年来,为救治更多类型的病患,刘昌胜不断丰富骨水泥的科技内在。从开始的粉末型产品,发展到骨水泥“预制件”,可用于微创手术的打针剂型,能加载抗感染、抗肿瘤药物的新一代骨水泥产品。但他仍有惋惜。

 

 

2019年,刘昌胜取得国家纳米973项目赞助,成为项目首席科学家,研讨用多级微纳结构生物资料促进骨安排快速修正。为了这个课题,他规划了一个标识:大段骨残缺的修正。刘昌胜解说说,尽管骨水泥已能适用于近对折的骨科疾患,但关于大段的骨头残缺则显得无能为力。为了与人体本身骨安排交融,研发的大块人工骨中心,有必要留有一个布满细微孔隙的空腔,以利于重生的安排和血管长入,添加残缺部位骨再生的养分运送。骨头越大,传输的间隔越长,孔隙结构也越杂乱。要做出这种骨头,靠医师在手术台上捏“面团”,或许事先用模具、烧结等惯例办法制备,都简直不或许。3D打印或许是救治这类患者的出路之一。由于再杂乱的立体结构,在3D打印机面前,都仅仅二维图形的堆叠。刘昌胜也告知记者,3D打印并非新一代人工骨研讨的仅有方向。除了处理结构问题,他还期望进一步引进干细胞和生物活性因子,为人工骨增加更多医治功用。比方,他正在研讨一种能促进骨安排成长的蛋白,临床研讨显现,含有这种蛋白的人工骨能让某些严峻骨折患者的愈合时刻缩短1/2。坦白说,3D打印骨头的课题还处于很前期,充满了各种不确定性。比方,现在的骨水泥技能尽管相对老练,但它彻底是一种无机资料,而为了协助“骨墨粉”更好地满意打印要求,或许就要参加一些有机成分。并且,一旦改动配方,就需求很多的基础研讨,以及临床验证。但对科学家而言,应战本便是他们的责任和爱好地点。更何况,打印一根骨头,这个主见赋予了浓郁的后工业化颜色,多么让人入神。本报首席记者 张懿

 

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