研究人員開發了一種新型生物3D打印活性材料，用于修復肩部肌腱的嚴重撕裂
時間：2024-06-07 11:13 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
導讀：肌腱損傷是最痛苦、最難治愈的損傷之一，這已不是什么秘密。即使是輕微的肌腱損傷也需要長達12周的恢復期，而對于最嚴重的損傷，例如肩袖損傷，治療難度更大，即使在理想情況下，也至少需要6個月才能恢復。
2024年6月6日，南極熊獲悉，中國香港中文大學醫學院（中大醫學部）的研究團隊通過3D打印技術在醫療領域取得了一項重要發現，為肩袖損傷患者帶來了新的治療方案。
肩袖位于肩關節處，負責支撐手臂的肌腱和韌帶。一旦撕裂，患者會感到劇烈疼痛，無法從事涉及手臂的基本工作，甚至無法入睡。幾乎在所有情況下都需要手術治療。隨著許多國家的人口老齡化，肩袖損傷的發病率預計將在未來幾年內上升。統計數據顯示，至少有22%的成年人曾經歷過全層肩袖撕裂。因此，找到更靈活、更有效的治療方案已變得至關重要。可3D打印的生物活性材料可能就是這一問題的解決方案。
使用3D打印生物活性材料修復肩袖損傷
研究團隊的關鍵在于一種聚氨酯彈性體（或稱PHT聚合物）。這種材料植入人體后，可以替代撕裂的肌腱。這種材料是利用化學合成技術將兩種分子實體連接在一起制成的。這種化學合成技術以能夠制造幾乎完全相同的天然分子副本而著稱，它能夠模擬天然肌腱。事實上，測試表明，這種材料除了具有高度堅固的機械性能外，還可以拉伸至少1萬次而不會失效。
使用3D打印技術也并非偶然。香港中文大學的研究小組選擇制作一種可3D打印的材料，因為這樣可以使治療更加個性化。此外，該團隊還認為使用3D打印技術治療肩袖更為經濟，因為它可以按需制造。
目前的測試結果是積極的。經實驗表明，這種材料能夠有效地模擬肌腱，并使受傷實驗測試兔子的肩部性能恢復到健康水平。另外，除了已經提到的材料性能外，這種材料似乎還能夠釋放出一些生物活性因子，有助于再生至少1厘米的大面積肌腱損傷，而這對于目前的技術是無法實現的。
這項研究的負責人、香港中文大學（中大）醫學院生物醫學科學院助理教授柯以敏教授總結說：“我們的研究工作實現了開發一種易于制造、機械堅固、促進肌腱再生的生物材料的目標，這種材料既能解決肩袖損傷的機械和生物缺陷，又能避免復雜費力的生產過程。我們將繼續在臨床環境中證明這種新開發的材料，在修復大到重度肩袖損傷，以及其它軟組織損傷方面的巨大潛力。”
2024年6月6日，南極熊獲悉，中國香港中文大學醫學院（中大醫學部）的研究團隊通過3D打印技術在醫療領域取得了一項重要發現，為肩袖損傷患者帶來了新的治療方案。
肩袖位于肩關節處，負責支撐手臂的肌腱和韌帶。一旦撕裂，患者會感到劇烈疼痛，無法從事涉及手臂的基本工作，甚至無法入睡。幾乎在所有情況下都需要手術治療。隨著許多國家的人口老齡化，肩袖損傷的發病率預計將在未來幾年內上升。統計數據顯示，至少有22%的成年人曾經歷過全層肩袖撕裂。因此，找到更靈活、更有效的治療方案已變得至關重要。可3D打印的生物活性材料可能就是這一問題的解決方案。
△研發3D打印生物活性材料的團隊包括（由左至右）王晨陽先生、Elmer Ker教授、張旭博士和李克博士
使用3D打印生物活性材料修復肩袖損傷
研究團隊的關鍵在于一種聚氨酯彈性體（或稱PHT聚合物）。這種材料植入人體后，可以替代撕裂的肌腱。這種材料是利用化學合成技術將兩種分子實體連接在一起制成的。這種化學合成技術以能夠制造幾乎完全相同的天然分子副本而著稱，它能夠模擬天然肌腱。事實上，測試表明，這種材料除了具有高度堅固的機械性能外，還可以拉伸至少1萬次而不會失效。
△該研究已發表在《ScienceDirect》雜志上，題目為“方便快捷地制造出一種新型可3D打印、可在可見光下交聯的生物活性聚硫乙烷，用于大塊到大塊肩袖肌腱的修復”（傳送門）
使用3D打印技術也并非偶然。香港中文大學的研究小組選擇制作一種可3D打印的材料，因為這樣可以使治療更加個性化。此外，該團隊還認為使用3D打印技術治療肩袖更為經濟，因為它可以按需制造。
目前的測試結果是積極的。經實驗表明，這種材料能夠有效地模擬肌腱，并使受傷實驗測試兔子的肩部性能恢復到健康水平。另外，除了已經提到的材料性能外，這種材料似乎還能夠釋放出一些生物活性因子，有助于再生至少1厘米的大面積肌腱損傷，而這對于目前的技術是無法實現的。
△圖示解釋如何使用3D打印材料治療肩袖損傷的過程
這項研究的負責人、香港中文大學（中大）醫學院生物醫學科學院助理教授柯以敏教授總結說：“我們的研究工作實現了開發一種易于制造、機械堅固、促進肌腱再生的生物材料的目標，這種材料既能解決肩袖損傷的機械和生物缺陷，又能避免復雜費力的生產過程。我們將繼續在臨床環境中證明這種新開發的材料，在修復大到重度肩袖損傷，以及其它軟組織損傷方面的巨大潛力。”
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