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2018
03-30

UMMS生物医学研究人员开发出更可靠,更便宜的合成移植材料


马萨诸塞州WORCESTER--骨折组织的移植率高达50%,对于尝试修复复杂骨折或大面积骨质流失的整形外科医生(如那些通常由创伤和癌症引起的骨损伤)构成重大障碍。目前的合成代用品很少具有成功嫁接所需的骨样特性,并且外科医生在手术室中操作通常是困难的。为了应对这些挑战,麻省大学医学院的研究人员开发了一种名为FlexBone的易于生产,价格低廉的合成骨材料。

本发明基于以前开发的将骨中发现的关键矿物(纳米晶羟基磷灰石)与类似于隐形眼镜中使用的水凝胶的材料相结合,身体康复和细胞生物学,还有一个研究生和整形外科医生团队,以及密歇根大学的合作者,已经创造了一种可以压入骨病变的骨替代物。宋博士说:“功能复杂的合成材料不一定要制造复杂或难以复制。 “我们的想法是创造一种便宜的现成产品,可以在手术室中方便地操作,以填充大的骨空隙并促进组织修复。”在线发表于的组织工程A部分 FlexBone作为合成骨替代物修复动物模型中大骨缺损的功效。

由于创伤或肿瘤切除引起的大的复杂的骨空洞,使用传统金属板和其他内部和外部固定装置进行稳定通常不足以促进愈合。在许多情况下,外科医生转向骨组织移植物以桥接由断裂留下的间隙,移植来自另一个供体的骨。然而,移植物和宿主组织之间的感染,免疫反应或不完全结合的并发症导致几乎50%的这些程序失败。与此同时,合成替代品没有必要的骨骼特性,使它们成为理想的替代品。医学博士David Ayers博士,医学博士Arthur M. Pappas,骨科主席,骨科及骨科教授。身体康复说:“FlexBone的骨矿物质含量接近人体骨骼,使得弹性FlexBone材料在手术前或术中被切割和成型,然后压入骨缝。当与传统的固定技术结合使用时,FlexBone材料为新的骨骼生长提供了理想的支架。“FlexBone材料的密度还允许外科医生在其中预钻通道,允许来自相邻骨骼的骨髓迁移并穿透。这有助于吸引对新骨形成至关重要的祖细胞。

除了其物理特性的好处,FlexBone也被证明是加速恢复的理想材料。 Song说:“FlexBone是治疗大面积骨缺损的理想选择,因为它一旦植入,就可以吸收和保留与周围组织自然愈合过程相关的蛋白质。 “这有助于加速愈合。”相反,它也可以加载治疗剂,如蛋白质因子和抗生素,可以促进更快的愈合,并通过持续的时间段的局部和控制传递抗击感染。

“由于这些因素的结合,我们的研究表明,FlexBone与蛋白质生长因子结合的剂量是目前所需剂量的100倍,能够治愈大而不能自行愈合的长骨缺损在很短的时间内,“宋说。 “这种材料具有巨大的潜力,可以解决整形外科医生在重建骨骼中大量骨缺损时面临的一个主要问题。”

“它能够向患者提供生长因子和抗生素以及简化手术过程的操作特性,这种材料非常令人兴奋,“艾尔斯博士说。

宋和艾尔斯想接下来测试材料的安全性和有效性 他们希望的动物将为未来的临床试验铺平道路。

马萨诸塞大学医学院简介

麻省大学医学院是全美发展最快的学术健康中心之一,建立了世界一流的研究机构的声誉,临床和基础研究。医学院每年吸引超过2.55亿美元的研究经费,其中80%来自联邦资金来源。美国着名霍华德休斯医学研究所(HHMI)的研究人员,研究人员Craig Mello博士及其同事华盛顿卡耐基研究所的同事Andrew Fire博士对发现RNA干扰的工作获得了2006年诺贝尔化学奖医学奖已经催生了一个新的有前途的研究领域,其全球影响可能令人震惊。 UMMS是马萨诸塞州中部最大的医疗保健提供商麻省大学医学院的学术合作伙伴。欲了解更多信息,请访问www.umassmed.edu。