杜克大學(xué)研發(fā)新型水凝膠材料,，可3D打印半月板等軟骨植入物

南極熊2017年4月21日訊/美國杜克大學(xué)正在開發(fā)一種新型生物3D打印材料,。這種材料由水凝膠混合物構(gòu)成,，可以通過3D打印的方式制成人工半月板（脛股關(guān)節(jié)之間的兩個(gè)纖維軟骨組織）,，未來還有望用于制造其它軟骨植入物,。

毫無疑問,，這對(duì)于半月板損傷的患者來說是巨大的福音。要知道對(duì)于半月板損傷的治療,，目前醫(yī)學(xué)界仍沒有找到太好的辦法（因?yàn)榘朐掳褰^大部分沒有血管,，無法自行修復(fù)）。但半月板對(duì)于我們的運(yùn)動(dòng)來說又非常重要,。正是因?yàn)橛辛怂�,，我們的膝蓋受到的壓力和沖擊力才能夠被緩沖掉。而一旦它嚴(yán)重磨損甚至徹底消失,，我們患上關(guān)節(jié)軟骨損傷和關(guān)節(jié)炎的幾率就會(huì)成倍增加,。

現(xiàn)在回到正題 — 杜克大學(xué)的這項(xiàng)研究目前尚處于起步階段，但可行性已經(jīng)得到驗(yàn)證,。在發(fā)表于《ACS Biomaterials Science and Engineering》的論文中（感興趣可以點(diǎn)擊文末的附件下載）,，他們就描述了如何在一天內(nèi)利用一臺(tái)300美元的低成本3D打印機(jī)和新材料打印出半月形結(jié)構(gòu)，再將其安裝到塑料膝蓋模型中的全過程,。

值得一提的是,，研究之所以選擇了水凝膠這種材料,，主要是因?yàn)樗�的分子結(jié)構(gòu)與軟骨十分相似。但同時(shí),，現(xiàn)有的水凝膠也存在著許多不足,，比如強(qiáng)度明顯不如天然的人類組織，通過擠出的方式3D打�,。�即從噴嘴中擠出）出來后通常無法維持住形狀（因?yàn)榻M分大部分是水）,。

所幸，杜克大學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到了解決之道 — 他們的一位成員Feichen Yang（看名字至少也是華裔,，贊一個(gè)）最近成功研制出了適合3D打印的水凝膠,，方法是首先通過一種“雙重網(wǎng)絡(luò)”技術(shù)將兩種屬性迥異（一種堅(jiān)硬強(qiáng)韌，另一種柔軟有彈性）的水凝膠融合,，再向其中加入一種納米粘合劑,。這種物質(zhì)很神奇，可以讓混合水凝膠在受到切應(yīng)力時(shí)呈液態(tài)（比如從打印頭擠出）,，但切應(yīng)力一旦消失便能迅速轉(zhuǎn)化為固態(tài),。這樣，水凝膠在從噴嘴中擠出后就可以維持住形狀了,。

更棒的是,，這種混合水凝膠的性質(zhì)還可以自由調(diào)整。從而令用它3D打印的植入物更逼真,。而這通過傳統(tǒng)制造工藝根本無法實(shí)現(xiàn),。

這項(xiàng)新進(jìn)展給予了杜克大學(xué)團(tuán)隊(duì)強(qiáng)有力的信心，所以他們相信用不了多久,，3D打印定制化軟骨植入物就會(huì)成為現(xiàn)實(shí),，而這尤其會(huì)令半月板損傷患者受益，因?yàn)榘朐掳逍枰�承受較大的壓力,，如果形狀不合適不但達(dá)不到理想的效果,，還會(huì)讓患者痛苦。

延伸閱讀：
《強(qiáng)生將與Aspect合作開發(fā)3D打印半月板》
《3D打印新突破：膝蓋半月板成功復(fù)制,，即將投入臨床試驗(yàn)》
《研究者開發(fā)出全新3D打印超強(qiáng)水凝膠可修復(fù)軟骨損傷》

南極熊,，3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)。點(diǎn)擊進(jìn)入網(wǎng)址http://93item.com/

編譯自 3ders