涂层植入物与“人造骨”以防止炎症
由于人口老龄化,骨疾病越来越普遍,其中包括牙科和矫形植入物治疗骨病的兴衰。植入物的历史可以一直追溯到A.D.1,当锻铁牙科植入物在古罗马使用时。然而,尽管历史悠久,但仍然存在与植入程序相关的许多问题,例如松散的植入物,导致骨组织或炎症需要慢性外科手术。
为了缓解这些问题,已经有人试图涂上一层植入材料随着“人造骨“具有与实际的人骨相同的组成。然而,传统的涂料方法需要一个合成工艺人工骨材料的制造和单独的涂层过程,所有这些都是耗时的。此外,基质与人工骨涂层之间的结合往往较弱,导致损伤甚至脱落,在临床应用中能够应用于实际患者的强涂层方法很少。
在这种情况下,韩国科学技术研究所(KIST)生物材料中心的Hojeong Jeon博士的研究团队宣布,他们已经开发出一种陶瓷人工骨涂层,其粘附强度是传统涂层材料的三倍。
研究团队开发了一种技术在使用单一过程中仅在一小时内诱导人造骨涂层;此类程序以前服用了一天,需要数十个步骤。在单独的过程中,不需要合成人造骨涂层的原料,并且可以用纳秒激光器产生涂层,而没有任何昂贵的设备或热处理。
此外,可以形成一种比目前临床应用的人工骨涂层技术具有更强结合力的涂层。该工艺的结果是坚固的涂层,不仅在金属表面但即使是在聚合物材料表面,如整形塑料植入物,这在传统工艺中是不可能实现的。
为了减少该过程中涉及的步骤数量,同时确保鲁棒涂层,Jeon的团队将这些材料定位在含有钙和磷的溶液中,骨骼的主要成分,并用激光照射它。在激光的靶位点处以局部方式升高温度,导致涉及钙和磷以产生陶瓷人造骨(羟基磷灰石)和涂层的形成。
与传统的涂层方法不同,人工骨成分的合成是通过激光诱导的,基质表面加热到熔点以上。人工骨材料被吸附在熔化的表面并变硬,使结合强度最大化。
全博士说:“羟基磷灰石涂层方法利用纳秒激光在非生物活性材料如钛和PEEK中诱导生物活性是一种简单的方法。我预计它将成为一个游戏规则的改变者,因为它将广泛应用于各种需要骨整合的医疗设备。”
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