【骨折救星】理大研發嶄新自行填補支架助骨骼再生,能以微創手術植入體內。

專科資訊 - 骨科及運動醫學

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理大研究團隊和四川大學合作,創造出新式物料,可用來製造出具有形狀記憶、結構近似天然骨骼的「人工骨支架」,適用於骨折、骨缺損的傷處,加快骨骼自行復元。研究團隊未來將需進行不同的應用性測試,預計最快可在5至6年後臨床應用。

香港理工大學(理大)的研究團隊結合形狀記憶發泡材料及羥基磷灰石(骨骼組織的主要礦物成分),設計及製造出一種具自行填補高效能的骨骼支架,能安全及方便地植入骨骼缺損位置,令骨骼再生,有助骨傷及骨折病人康復。目前市面有售的骨骼支架仍未有具備形狀記憶、自行填補效能。

Photo from PolyU

 

理大嶄新骨支架的特點

理大研發的骨支架結合形狀記憶聚氨酯泡沫(polyurethane foam,一種塑膠材料)及羥基磷灰石(hydroxyapatite / HA)納米粒子製成,具有顯著的自行填補功能。支架由形狀記憶材料製成,可在0度(攝氏度°C)將其壓縮,在室溫下進行移植,並在40度完全回復原來的形狀,因而可自行全然填補形狀不規則的骨缺損。過程中的過渡溫度接近人體的生理溫度,因而大幅提高其應用於微創手術的可行性。

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  • 這自行填補支架擁有多孔結構及互相連結的孔洞,以供細胞遷移及形成新組織。支架孔洞的大小平均為670微米(頭髮的直徑約為100微米),即接近人體的鬆質骨(人骨的內層)孔洞的大小,以模擬人體內的實際微小環境。理大研發的支架大約60%為空隙,此乃支架最佳結構。

    支架的機械強度不能太低,否則會變形或遇撞斷裂;也不能太高,否則周遭骨組織的密度會降低。理大研發的支架抗壓強度設為13.6兆帕(MPa / Megapascal),即相當於人體的鬆質骨的抗壓強度。實驗室測試又顯示,該支架具生物相容性、不會引起排斥,亦不具細胞毒性。

    Photo from Google

     

    總括而言,理大研發的嶄新形狀記憶支架有以下優點:

    • 能以微創手術植入;
    • 自行調節和自行填補;
    • 擁有重塑骨骼的最佳結構;
    • 具生物相容性、不會引起排斥;
    • 具良好機械性特質。

     

    資料來源:香港理工大學

    Text by Medical Inspire

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