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以色列實施世界首例人工骨再生手術 人體換件新突破

隨著醫療科技的進步,骨科領域的技術相比以前,已有很大的突破,日前,又有新的進展,來自以色列北部城市阿富拉的一家醫院日前實施了世界首例人工骨再生手術,醫生將在實驗室里培植的人工骨組織移植到一名因車禍導致部分脛骨缺失的患者身上,人工骨再生後將幫助患者恢復正常站立行走的能力。

手術前,醫生從這名患者體內取出了部分脂肪細胞並放置在模擬人體內環境的生物反應器中進行培養,兩周後將培養出來的人工骨組織注入患者體內。不過,醫生目前還不能確定被移植的人工骨不產生排斥現象。

人工培養的幾千個微小的骨組織,到達骨缺失的部位後,會與患者體內的骨組織生長在一起,六周內骨頭獲得再生,患者受傷的脛骨得到修復,站立和行走的功能也將得到恢復。骨頭斷了,不再是幫助複位接起來,而是要讓患者重新長出功能健全的骨頭。

人工骨的探索已經有幾十年的歷史。早在1971年,有人發現海珊瑚的孔隙結構與人骨相類,就開始用珊瑚碳酸鈣植骨,但珊瑚質地脆,只能起支架作用;1986年美國牙科協會的兩位科學家發明了磷酸鈣骨水泥,1996年獲准進入臨床,用於非承重骨的骨缺陷治療,但硬度和韌性都較低,隨後,開始試驗將膠原加入,有了複合仿生材料,還發明了生物玻璃,研究了陶瓷。

人工骨的發展中最具潛力的方向是組織工程學的應用,在保證力學強度的同時,增加生物活性物質的親和力,引入合適的生長因子,最大程度地模擬天然骨的基礎成分。通過生長因子的控釋系統,促進生物活性物質的增殖和分化,以發揮最佳的成骨能力。

另外,以色列生物科技企業Bonus研發了人工骨培植技術。該公司首席執行官沙伊·梅雷茲基說:「我們培養了數千個微小的人工骨組織,每一個都是活的,它們被注入骨頭缺失的部位,生長在一起後就形成了功能健全的骨頭。」

以色列所進行的臨床試驗中,有幾十名的志願患者參與,志願者的年齡從18歲到70歲不等,有男有女。臨床實驗的努力方向,除了開啟新的創傷骨科治療模式外,還期望在骨質疏鬆,以及侏儒症治療中發揮作用。試驗負責人表示,他們可能幫助侏儒症患者的身高增高几十厘米。

未來的骨科可能是這樣,當不幸骨折時,大夫們可能不是說他會幫助接好,而是說:「別著急,我們會幫骨頭長回原樣。」

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☉ 數據顯示,2016年,全球3D列印骨科市場總值為5億美元,預計到2025年底將達到34.41億美元。面對龐大的市場,國內3D列印人工骨的核心技術卻依賴於國外,自主研發僅佔20%。

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☉ 中國科學院深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所的研究團隊,在三維生物列印製造人工類組織領域取得新進展。通過生物列印優化設計及誘導型生物墨水的研發,構築精確排布成骨細胞的「活」人工骨組織。製造的「活」人工骨,不僅維持細胞短時間的高存活率(24小時內大於95%),並能實現細胞長時間的體內外功能化,促進新骨再生。

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