3D打印機(jī)以鈣磷粉為材料開(kāi)發(fā)定制人造骨骼

     任何患有關(guān)節(jié)類(lèi)疾病的人都能夠深切體會(huì)到關(guān)節(jié)損傷所帶來(lái)的痛苦和不便，對(duì)于嚴(yán)重的關(guān)節(jié)損傷病人，醫(yī)生們通常的治療方法是移除受損的骨組織和軟管，并代之以使用合金或者聚合物制造的人工關(guān)節(jié)。但是如果這些植入物在幾年之后還需要更換的話(huà)，病人的狀況會(huì)變得更糟，一般來(lái)說(shuō)金屬關(guān)節(jié)只能使用10到15年。

    近日，加拿大滑鐵盧大學(xué)（University of Waterloo）的一位博士后研究員Mihaela Vlasea探索了一種創(chuàng)新的方式來(lái)解決這種有缺陷的關(guān)節(jié)置換物。這種方法包括使用一臺(tái)3D打印機(jī)以鈣磷粉為材料來(lái)開(kāi)發(fā)定制的植入物。最重要的是，這種3D打印的植入物不僅在表現(xiàn)上與骨骼類(lèi)似，而且是可生物吸收的——人體可以用它來(lái)創(chuàng)建新的骨骼。

    Vlasea是滑鐵盧大學(xué)由機(jī)電一體化教授Ehsan Toyserkani領(lǐng)導(dǎo)的研究人員團(tuán)隊(duì)中的主要成員，她稱(chēng)自己過(guò)去六年來(lái)一直致力于這個(gè)項(xiàng)目，獲得的進(jìn)展令人振奮，同時(shí)也非常具有挑戰(zhàn)性�！盀榱双@得博士學(xué)位，我從零開(kāi)始設(shè)計(jì)了一臺(tái)增材制造機(jī)器（即3D打印機(jī)）。那時(shí)真的很難，有幾次我都覺(jué)得自己做不到了。”這位機(jī)電一體化工程畢業(yè)生現(xiàn)在承認(rèn)說(shuō)。“但是與其它團(tuán)隊(duì)成員在一起讓我看到了這個(gè)項(xiàng)目的方向，這個(gè)前景是讓人激動(dòng)的�！�

    在研究過(guò)程中，這支研究團(tuán)隊(duì)與多倫多Mount Sinai醫(yī)院的骨科醫(yī)生、病理學(xué)家，以及多倫多大學(xué)牙科系的材料專(zhuān)家進(jìn)行了合作，后者帶來(lái)了鈣磷酸鹽和如何對(duì)其進(jìn)行熱處理的知識(shí)。Vlasea開(kāi)發(fā)這款3D打印機(jī)使用了粉末沉積技術(shù)，通過(guò)選擇性地固化磷酸鈣粉末層來(lái)構(gòu)建對(duì)象，不過(guò)剛剛3D打印出來(lái)的對(duì)象比較脆弱，需要烘烤才能夠完全凝固。

完成后，該打印件可以像其它的植入物那樣植入體內(nèi)，但是后來(lái)的事情是與眾不同的，事實(shí)證明這種材料可與骨骼高度兼容，所以身體可以直接在其植入物中長(zhǎng)出新骨！最終，植入物消失了，被真正的骨骼完全取代，這就為徹底治愈關(guān)節(jié)疾病打開(kāi)了大門(mén)。迄今為止，Vlasea已經(jīng)制造出了兩個(gè)綿羊的植入物，很快就將進(jìn)入人類(lèi)實(shí)驗(yàn)階段。

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