生物陶瓷植入物诱导颅骨再生

生物陶瓷植入物诱导颅骨再生
植入BioCer的人颅骨模型。来源:美国国家科学院院刊

生物陶瓷植入物已被证明可以刺激天然颅骨的再生,因此即使是较大的颅骨缺陷也可以以一种以前不可能实现的方式修复。哥德堡大学领导的这项研究现在发表在科学杂志上PNAS

主要骨和软组织损伤的重建事故或脑瘤、血块、大出血后的治疗是一项艰巨的挑战。在世界范围内,常规的临床实践是移植骨骼,或使用塑料或金属植入物。

从身体其他部位移植骨骼在两个部位都有风险——切除组织的部位和放置组织的部位。例如,塑料或金属植入物的整合不如骨植入物,因此使用它们会增加感染风险。

“生长因子和干细胞被认为有助于愈合,但尚未被证明在使用大型人类颅骨缺陷后有任何明显的优势,”哥德堡大学生物材料教授彼得·汤姆森说,他负责目前的研究。

看着头骨生长

相反,在汤姆森的指导下,研究人员使用了一种新的3d打印生物陶瓷材料,它附着在一个形状像颅骨缺失部分的钛框架上。这是他们第一次证明,大的颅骨缺损可以通过新骨的形成来愈合,而不需要被添加。

在实验中,生物陶瓷被证明可以转化为骨骼,其成分与天然骨骼难以区分。纯钛植入物的实验也导致了骨的形成,但只是在宿主骨附近。

“我们可以看到头骨生长出来,不仅在头盖骨的剩余部分,而且在中央汤姆森说。

“我们所知道的所有参与骨形成和重塑的细胞都被招募到缺陷的中心部分和植入生物陶瓷的软组织中。事实上,生物陶瓷的主要成分,货币石,在体内转化为另一种材料:磷灰石,”他补充道。

逐步分解

实验是在绵羊身上进行的,结果可以在人类身上得到证实,在干预21个月后,生物陶瓷已经变成了一个结构和组成类似于天然骨骼的组织。这个过程被称为成骨诱导。

这项研究的背后是来自哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院、卡罗林斯卡学院和乌普萨拉大学的研究人员。第一作者是哥德堡大学副教授奥马尔·奥马尔和乌普萨拉大学副教授托马斯·恩斯特兰德。

Håkan乌普萨拉大学应用材料科学教授Engqvist指出,这种创新的生物陶瓷分解相对缓慢。

“事实证明,陶瓷的成分和它的缓慢分解相结合,对大型颅骨缺陷的骨骼形成非常有利。”

Peter Thomsen强调需要进一步研究,既要研究分子过程,也要以对照临床研究的形式进行。

“我们相信这一原则将与现有的治疗原则竞争移植,塑料和金属植入,”他总结道。


进一步探索

蛋壳基颅骨损伤手术材料

更多信息:奥马尔·奥马尔等。使用定制成分和设计的合成陶瓷植入物对大型颅骨缺损进行原位骨再生,美国国家科学院院刊(2020)。DOI: 10.1073 / pnas.2007635117
所提供的哥德堡大学
引用:生物陶瓷植入物诱导颅骨再生(2020,10月13日)检索于2021年6月3日从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-10-bioceramic-implant-cranial-regrowth.html
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