“人的骨头再生能力有限,缺损过多的部位需要外力牵线搭桥,才能重新长在一起。”10月31日,深圳先进院转化医学研究与发展中心(以下简称转化医学中心)赖毓霄博士接受本报记者专访时说,“将3D打印的支架放进缺损部位,可以引导骨细胞成长。我们发现金属镁是很好的促成骨材料,目前正在努力推进临床试验。”
记者 袁斯茹/图
骨头是怎样长成的?
骨头的生长,首先是新细胞形成;然后,这些细胞会产生一些特殊的有机物,成为环绕自身的基质;接着钙盐在基质里沉淀,让它们逐渐变硬,就形成了骨头。
骨头虽然坚硬,但是也有受伤的时候,例如骨折、骨肿瘤等,都会造成骨缺损,也就是在缺损两头的细胞之间出现了“鸿沟”。根据具体受伤部位的不同,“鸿沟”在3-5厘米以内的,细胞还能靠自己“跨”过去,然后慢慢重新长到一起;如果这个距离再大一点,细胞“跨”不过去了,就需要依靠一些辅助手段给它们搭座“桥”。
目前的辅助手段主要是填充。使用的填充物,有从患者自己身体里取出一些非承重部位的骨头,然后填充到缺失的部位。
“身体中可取的骨量有限,取骨还需要几次开刀,术后感染率比较高。”转化医学中心张鹏博士告诉记者,“所以3D打印骨骼的主要任务,是暂时代替缺损了的骨头。并且利用3D打印特殊制造的结构,进行牵线搭桥,引导周围骨细胞健康成长,最后用自身天然再生的骨骼代替3D打印骨骼。”
3D打印骨头,准确来说是3D打印骨修复材料,针对不同受伤部位,通过电脑程序设计好填补缺损的形状,使用具有生物活性的物质打印出填充物支架,放进缺损部位,来引导骨细胞的生长。
金属镁可打印骨支架
打印出的支架要植入人体的,因此所用材料必须无毒无害。
首先,要让骨细胞“喜欢”在这些材料提供的环境中生长,
同时要打印出内部的营养输送通道,