09:47 2020年04月04日
科技
缩短网址
0 0 0

俄罗斯科学家日前研发出一种由硅酸钙合成粉末和生物陶瓷制成的新骨骼假体。这种假体的结构和特性与人体骨骼相似,并且能够刺激人体骨骼生长。

根据俄罗斯科学基金会发布的新闻稿,这一研究由俄罗斯科学院远东分院化学研究所、远东联邦大学、太平洋国立医科大学、叶利亚科夫太平洋生物有机化学研究所的科学家共同参与。该研究还得到了俄罗斯科学基金会“总统研究项目计划”的支持。研究结果发表在《自然科学进展:材料国际(Progress in Natural Science: Materials International)》杂志上。

现代医用假体进入人体后,会与骨组织相互作用:假体会刺激骨骼生长,促进细胞迁移、分裂和分化。为达到上述功能,假体必须满足一系列条件。首先,假体不能对生命系统产生不利影响。其次,假体必须具有多孔结构,以便骨细胞和血管能够穿过假体。第三,假体采用的材料必须具有生物活性,可以影响人体的生理过程。此外,假体成分不能在细胞的反应中发生相互拮抗竞争,阻碍骨骼生长。比如在同一种生物材料中,不能将钙和铝这两种有竞争性的成分结合在一起。

俄罗斯科学院远东分院化学研究所化学副博士、复合材料和生物陶瓷功能材料实验室负责人叶甫盖尼·帕贝诺夫表示:“普通硅酸钙惰性假体很常见。但为了使假体具有生物活性,有必要采用专业技术,包括新技术和较少研究的技术。”生物陶瓷和硅酸钙粉末合成材料的优点在于,制造过程中可以根据需要来确定特性和性能,还可以根据所需的尺寸来确定任何形状。合成材料可以用于各种外科领域。在骨组织修复和镶牙时,硅酸钙粉末可用于微小颌面骨缺陷。而生物陶瓷可承受较大负载,可用于例如替换整个骨头或关节的大手术。

科研人员还找到一种方法,可以使生物陶瓷和硅酸钙粉末在进入人体后具有活性的同时,还可以保持假体的结构和强度,即采用“溶胶-凝胶”技术来合成粉末。这是一种在全球经过充分研究且非常广泛运用的方法:将原始溶液变成纳米颗粒粉末。研究人员在制造生物陶瓷时,使用火花等离子体烧结的独创技术,将已制成的硅酸钙粉末与各种生物活性添加剂合成陶瓷。这项假体制造技术在世界上还很少研究。

这种新假体的优点在于将材料自身的特性和可行的合成方法与人体相结合,添加金银贵金属纳米粒子还可以使假体具有抗菌和消炎功能。这种具有高度生物相容性的骨假体可用于各年龄段的患者。

关键词
假体, 俄罗斯
社区公约讨论