来自布拉格IOCB 和根特大学的研究人员一直致力于改善明胶基材料的性能,从而扩大其主要在医学上的应用可能性。在A Applied Engineering Materials上发表的一篇论文中,他们提出了可使用 X 射线机或计算机断层扫描 (CT) 轻松监控的 3D 打印材料。
明胶基材料在过去十年中一直是研究的热门话题,因为它们生产简单、无、廉价、可生物降解,而且最重要的是,因为它们能促进细胞生长。因此,它们主要用于整形和重建手术。当外科医生将由这种材料制成的植入物放入伤口后,身体会逐渐分解它并用自己的组织取而代之。因此,这些物质可以加速伤口愈合,甚至可以重塑组织,例如在乳房切除术后进行乳房重建时。此外,这些材料还可用于为个体患者量身定制3D打印植入物。
然而,到目前为止,还有一个很大的障碍需要解决,即使用传统的成像方法很难追踪这些材料在体内的分解情况。布拉格 IOCB 的研究人员正在努力克服这一障碍。新添加到材料中的不透射线(即 X 射线对比)剂可以追踪植入物随时间收缩的速度以及它们是否完整或损坏。
布拉格 IOCB此项研究的幕后之一是来自 Tomáš Slanina(光氧化还原化学小组)研究团队的 Ondřej Groborz。他解释说: “关于这个主题正在撰写一系列学术论文。 其中第一个 引入了一种基于明胶的材料,可以使用磁共振成像进行监测。在我们最近发表在《应用工程材料》上的第二篇文章中,我们赋予了材料 X 射线和 CT 可检测性。(与作者一起观看视频。)
由于这一改进,研究人员可以随着时间的推移监测这些植入物并观察其生物降解并检测可能的机械故障。这些数据在临床实践中特别有用。根据获得的数据,可以定制植入物的生物降解以满足特定的临床要求。这是因为人体组织以不同的速度生长,植入物的特性需要适应这种速度。目标是使这些植入物的生物降解速度与健康组织的生长速度相同。
Ondřej Groborz 与根特大学高分子化学与生物材料小组 (PBM) 合作开展这项研究。比利时在这种结构的植入物的医疗应用方面处于领先地位。此外,IOCB 布拉格和根特大学之间的合作有潜力超越商业领域。两个研究机构已经提交了一份关于所述材料在整形和重建手术中的使用的联合专利申请。
原始文章:Groborz, O.、Kolouchová, K.、Parmentier, L.、Szabó, A.、Durme, BV、Dunlop, D.、Slanina, T.、Vlierberghe, SV(正在印刷中)。用于再生医学的可照片打印的不透射线水凝胶。