華人科學家開發出廉價的人造骨移植材料

日期：2010-10-26 16:08:00

對于整形外科醫生來說修復外傷及癌癥造成的復雜骨折或大面積的骨量丟失，骨組織移植物的獲得是一個非常大的障礙，通常可導致50%的高失敗率。現在的合成置換物很少具有移植物必須的骨樣特性，不適合外科醫生進行手術操作。近期麻薩諸塞大學醫學院的研究人員開發了一種易于制造的、廉價的人造骨材料，將其命名為FlexBone。

基于從前開發的一種材料——納米晶膠原基骨修復材料與水凝膠的混合物，麻大醫學院整形外科、身體康復與細胞生物學副教授宋杰（音譯，Jie Song）與他的學生及整形外科醫生組成的科研小組制造了一種新的骨置換物。

“功能性的先進的人工材料在制造上不應太復雜，”宋博士說：“我們希望能夠制造出一種廉價的現成的產品，方便醫生在手術室進行操作以填補大的骨缺損，促進組織修復。”研究論文在線發表在《組織工程學A》（Tissue Engineering Part A）上，描述了FlexBone作為一種人造骨置換物在動物模型中修復大的骨缺損的效力。

對于外傷或腫瘤摘除所造成的大的復雜的骨缺損，采用常規的金屬板以及其他內外的固定裝置進行穩定不足以促進骨損傷愈合。在許多情況下，外科醫生轉而通過骨組織移植的方法從其他供體獲取骨組織填補骨缺損。然而感染引起的并發癥、受供體組織不相容引起的免疫排斥反應導致50%的治療失敗。而人造置換物由于缺乏必要的骨樣特性而無法實際利用。

整形外科主任以及整形外科學和身體康復學系教授David Ayers說道：“FlexBone含有接近人骨的骨礦物內含物，使得FlexBone材料具有彈性，并可在手術前或手術中切割塑形，并將其擠壓進入骨缺損中。與傳統的固定技術相結合，FlexBone材料為新骨生長提供了理想的支架。”

此外，外科醫生們還可在FlexBone材料上鉆孔，使鄰近骨組織中的骨髓遷移和滲透進來。這將有助于吸引在新骨形成中發揮關鍵作用的祖細胞。

除了它本身具有的物理特性，FlexBone還是一種加速復原的理想材料。“之所以說FlexBone是用于大的骨缺損治療的理想材料是因為它還能從周圍組織中吸收和保留與自然愈合相關的蛋白，這將有助于加快愈合，”宋杰說：“此外，它還能負載治療試劑例如蛋白質因子和抗生素加速愈合抑制感染。”

“我們的研究證實與FlexBone結合使用，可將一種當前使用的蛋白質生長因子劑量減少100倍，促進短時間無法自愈的大的長骨缺損愈合，”宋杰說：“這種材料有著多種潛力能解決整形外科醫生在骨骼缺損重建中遇到的主要問題。”

“它能夠將生長因子和抗生素釋放到患者體內，并簡化手術流程，”Ayers博士說。

宋杰和Ayers打算進一步在大的動物中進行FlexBone安全性和有效性檢測，從而為將來的臨床實驗鋪平道路。