布拉格IOCB的研究人員改進了用于重建和整形手術(shù)的3D打印材料

2024年2月26日，南極熊獲悉，布拉格IOCB和根特大學((GHENT))的研究人員在《ACS應用工程材料》上發(fā)表了一篇論文，介紹了他們對明膠基材料的研究成果，該材料具有廣泛的醫(yī)療應用潛力，尤其在整形和重建手術(shù)中。這項研究提出了一種新的方法，可以利用X線機或計算機斷層掃描(CT)對3D打印的明膠基材料輕松進行監(jiān)控。

明膠基材料具有多種優(yōu)點，包括生產(chǎn)簡單、無毒、成本低廉、可生物降解以及促進細胞生長。外科醫(yī)生可以將這種材料制成植入物，放入傷口中，隨著時間的推移，身體會逐漸分解它，并用自身組織替代。這些材料有助于加速傷口愈合，并且可以重塑組織，比如在乳房切除術(shù)后進行乳房重建。現(xiàn)在，借助3D打印技術(shù)，可以為每位患者量身定制這些材料，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來更多可能性。

△該研究題目為“用于再生醫(yī)學的可照相打印不透射線水凝膠”（傳送門）

布拉格IOCB和根特大學的研究通過明膠基材料的3D打印實現(xiàn)了更加個性化的整形手術(shù)。然而，據(jù)研究人員稱，到目前為止，使用傳統(tǒng)的成像方法很難追蹤這些材料在體內(nèi)的分解情況，這正是布拉格IOCB的研究人員正在努力克服的障礙。新添加到材料中的不透射線（即X射線對比）劑，可以輕松追蹤植入物吸收的速度以及它們是否完整或損壞。

△布拉格IOCB大學Tomáš Slanina研究小組的博士生Ondřej Groborz

Tomáš Slanina（光氧化還原化學小組）研究團隊的Ondřej Groborz解釋說：“目前正在撰寫有關(guān)這一主題的一系列學術(shù)論文。其中第一個引入了一種基于明膠的材料，可以使用磁共振成像進行監(jiān)測。在我們最近發(fā)表在《應用工程材料》上的第二篇文章中，我們賦予了材料X 射線和CT可檢測性。

左圖展示了利用傳統(tǒng)的氫核磁共振成像技術(shù)（¹H MRI）觀察大鼠腰部附近橫截面的情況，其中不同顏色的箭頭指向了不同類型的植入物。中圖通過使用氟成像技術(shù)（¹⁹F MRI），特別強調(diào)了含氟的新型植入物，而老式植入物由于不含氟而未能顯現(xiàn)。右圖通過結(jié)合兩種成像技術(shù)的圖像，提供了植入物的詳細視圖，包括其大小、形狀和在解剖結(jié)構(gòu)中的確切位置，這種多模態(tài)成像方法為研究提供了更為豐富和精確的信息。

這一改進使我們能夠?qū)�這些植入物進行長期監(jiān)測，并觀察和檢測其生物降解和可能出現(xiàn)的機械故障。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，可以對植入物的生物降解進行定制，以滿足特定的臨床要求，因為人體組織的生長速度不同，植入物的特性也需要與之相適應。研究人員的目標是使這些植入物的生物降解速度與健康組織的生長速度相同。

Ondřej Groborz與根特大學的聚合物化學與生物材料小組（PBM）合作開展這項研究。布拉格IOCB和根特大學之間的合作還有可能延伸到商業(yè)領(lǐng)域，兩家研究機構(gòu)已經(jīng)就所述材料在整形外科中的應用提交了聯(lián)合專利申請。