澳大利亞悉尼2019年8月29日 /美通社/ -- 日前，由悉尼大學(xué)主導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究項(xiàng)目研發(fā)出一種新型骨移植等離子涂層，旨在減少骨移植手術(shù)并發(fā)癥。這一國(guó)際研究項(xiàng)目包括悉尼大學(xué)工程學(xué)院下設(shè)的航空航天、機(jī)械與機(jī)電工程學(xué)院以及物理學(xué)院，荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心，悉尼心臟研究所以及其他三個(gè)研究合作伙伴。
這種新型骨移植等離子涂層通過(guò)增加植入物與周圍骨骼融合的可能性，減少排斥或感染，幫助改善患者的預(yù)后。
發(fā)表在《當(dāng)代應(yīng)用材料》的這一研究探討了等離子涂層與人源干細(xì)胞的相互作用。這種新涂層可以增強(qiáng)骨骼生成細(xì)胞的功能，使植入物能夠牢牢地與宿主骨骼結(jié)合。論文的主要作者、來(lái)自悉尼大學(xué)工程學(xué)院的等離子體表面工程專家Behnam Akhavan博士表示這項(xiàng)研究前景廣闊，并已在荷蘭進(jìn)行了活體試驗(yàn)。
骨植入手術(shù)結(jié)果不甚理想
目前，隨著中國(guó)日益增加的老齡化人口及生活方式的改變，骨質(zhì)疏松癥相關(guān)骨折、骨癌和關(guān)節(jié)置換的發(fā)病率上升，涉及植入物的骨科手術(shù)有所增加。2019第七屆中國(guó)髖關(guān)節(jié)外科學(xué)術(shù)大會(huì)指出，2018年中國(guó)共進(jìn)行人工膝手術(shù)和人工全髖手術(shù)698,583臺(tái)，就北京而言，人工膝手術(shù)量每年都在增加。
然而，由于植入物需要牢固的骨結(jié)合才算植入成功，許多此類手術(shù)的結(jié)果都不甚理想。盡管外科植入技術(shù)和術(shù)后護(hù)理在醫(yī)學(xué)上有所改進(jìn)，但仍有相當(dāng)比例的骨植入手術(shù)因感染或與周圍骨組織融合不良而失敗。由骨植入并發(fā)癥導(dǎo)致的修復(fù)手術(shù)，對(duì)病人和醫(yī)療系統(tǒng)來(lái)說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)大、侵入性強(qiáng)、成本高。
新型等離子涂層將金屬植入物“隱藏”
“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種高強(qiáng)度的等離子涂層，由低成本的氬氣，氮?dú)夂鸵胰矚怏w混合而成，被放置在植入物上，然后應(yīng)用骨信號(hào)分子促進(jìn)干細(xì)胞生成骨骼，”Akhavan博士說(shuō)。“這些植入物采用等離子體技術(shù)進(jìn)行表面工程改造，一旦植入體內(nèi)就會(huì)生長(zhǎng)出大量產(chǎn)生骨骼的細(xì)胞，使它們能夠牢固地附著在骨骼組織上。這項(xiàng)最新研究為研發(fā)新型、堅(jiān)固、具有生物活性的骨植入物表面帶來(lái)了巨大希望?！?/p>
即使在手術(shù)過(guò)程中被劃傷，這種機(jī)械強(qiáng)度高的涂層也能在植入體表面停留很長(zhǎng)時(shí)間。這種生物活性分子涂層能有效地將金屬植入物“隱藏”在體內(nèi)，因此它能夠被身體視為一種生物結(jié)構(gòu)，而不是入侵物。植入物與骨骼快速融合的過(guò)程大大降低了植入物松動(dòng)和失敗的幾率，因此無(wú)需再進(jìn)行修復(fù)手術(shù)。
包括應(yīng)用物理和表面工程學(xué)者M(jìn)arcela Bilek教授在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，將等離子涂層應(yīng)用于手術(shù)植入物中，是一種通過(guò)模仿周圍組織來(lái)減輕植入問(wèn)題的可行方法。
“這種涂層是完全有機(jī)的，這是一項(xiàng)重大進(jìn)步，因?yàn)樗芾喂痰馗街阝佒踩胛锷?，同時(shí)呈現(xiàn)出與人體界面緊密相連的生物信號(hào)分子，促進(jìn)組織形成?！盉ilek教授說(shuō)。
信息披露
論文《自由基功能化等離子體聚合物：用于骨植入應(yīng)用的穩(wěn)定仿生界面》是悉尼大學(xué)航空航天、機(jī)械與機(jī)電工程學(xué)院、物理學(xué)院、土木工程學(xué)院、悉尼心臟研究所和荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的合作研究。
這項(xiàng)研究得到了澳大利亞研究理事會(huì) (ARC) 和悉尼大學(xué)-烏得勒支大學(xué)合作伙伴關(guān)系基金的資助。
