可提供電刺激的支架材料 有望被用於治癒斷裂的骨頭

2020-12-22 太平洋電腦網

據外媒報導,我們已經聽說過具有類似腳手架的微結構的植入材料,通過給骨細胞提供一個遷移的地方來幫助癒合斷裂的骨頭。不過, 一種新的材料可能效果更好,它還能提供電刺激。 科學家們之前已經成功利用植入物來模擬人體自身的電場,刺激骨細胞進行繁殖。但不幸的是,這些設備往往很笨重,需要一個集成(可能有毒)的電池或硬接線的外部電源。此外,一旦斷裂的骨頭癒合,就必須通過手術移除植入物。

在生物醫學工程師Thanh Nguyen的帶領下,康乃狄克大學的科學家們卻開發出了一種可提供電刺激的支架材料,而且這種材料永遠不用取出來。它是由一種無毒的壓電聚合物的納米纖維製成的,這種聚合物被稱為聚L-乳酸或PLLA--壓電材料在施加機械應力後會產生電荷。

其想法是,在骨折部位植入該材料後,醫生甚至患者會定期使用外部手持設備向其發送超聲波脈衝。這些脈衝會使腳手架產生振動,這些振動產生的應力又會使它產生一個微弱但有治療作用的電場。當人體受刺激的骨細胞在支架內繼續繁殖時,它將逐漸無害地溶解。最終,該材料將完全被自然骨所取代,因此不需要移除任何東西。

在目前進行的測試中,這種材料已經被用來促進小鼠頭骨骨折的癒合。科學家們現在正致力於讓這種支架更有利於骨骼生長,並更好地了解電場究竟是如何刺激骨細胞繁殖的。最終,人們希望這項技術還能幫助其他類型的組織,如肌肉、神經或軟骨的再生長。

有關該研究的論文近日發表在 《納米能源》 雜誌上。

【來源:cnBeta.COM】

相關焦點

  • 科學家開發可提供電刺激的支架材料 有望被用於治癒斷裂的骨頭
    本文轉自【cnBeta.COM】;據外媒報導,我們已經聽說過具有類似腳手架的微結構的植入材料,通過給骨細胞提供一個遷移的地方來幫助癒合斷裂的骨頭。不過,一種新的材料可能效果更好,它還能提供電刺激。此外,一旦斷裂的骨頭癒合,就必須通過手術移除植入物。 在生物醫學工程師Thanh Nguyen的帶領下,康乃狄克大學的科學家們卻開發出了一種可提供電刺激的支架材料,而且這種材料永遠不用取出來。它是由一種無毒的壓電聚合物的納米纖維製成的,這種聚合物被稱為聚L-乳酸或PLLA--壓電材料在施加機械應力後會產生電荷。
  • 《自然·材料綜述》最新重磅:生物工程材料用於原位組織再生
    2.生物材料的特徵用於原位組織再生的支架的範圍包括整體的,微孔的,納米顆粒,纖維,水凝膠和3D列印的支架(圖 3a)。用於製造支架的生物材料可以是聚合物,陶瓷,金屬和複合材料。生物材料的生化特性包括信號生物分子的釋放,例如蛋白質,藥物形式的小分子,以及支架的降解和溶解(圖3c)。生化線索可用於激活特定的信號通路或一組基因,以指導和控制細胞反應。圖3.工程化生物材料用於原位組織再生的方法。
  • 中科大用小龍蝦殼等製成高性能電極材料,有望用於電動汽車
    打開APP 中科大用小龍蝦殼等製成高性能電極材料,有望用於電動汽車 騎士 發表於 2020-12-20 10:45:09 新華社報導,中國科學技術大學朱錫鋒教授團隊近期提出一種新方法,採用農林廢棄物熱解獲得的重質生物油和廚餘垃圾中的小龍蝦殼,通過簡單的合成即可製備成高性能超級電容器的電極材料。
  • 上海九院郝永強等AFM|3D列印複合光熱支架可抑制乳腺癌向骨生長/...
    本文設計並構建了一種免疫佐劑(R837)和碳化鈮(Nb2C)MXene修飾的3D列印生物可降解支架(BG @ NbSiR),以有效治療乳腺癌的骨轉移。經過工程設計的BG @ NbSiR支架可以與檢查點封鎖免疫療法協同作用,從而根除原發性腫瘤,激活免疫應答,抑制轉移,防止腫瘤復發(長期免疫記憶)並加速成骨,這在多個體內鼠模型中均得到證實。
  • 支架、飛機與愛情
    因此,對於放進人體的材料要選擇生物相容性較好,產生反應較溫和的材料,我們最熟悉的就是金屬「鈦」。 冠脈支架也是同理,因此生物相容性較好的PtCr 合金支架就誕生了,它是在上述316L不鏽鋼支架的基礎上加入了 30%左右的 Pt 元素,從而獲得了優異的力學性能和生物相容性。
  • 可用於眼疾示警的結構色隱形眼鏡傳感器
    ,實時監測乾眼症和高眼壓症高風險人群的生理指標,為相關眼科疾病早發現早治療提供全新思路。因此,研發可用於眼部重要生理病理指標實時監測的新策略十分重要且意義重大。 為實現對淚液分泌量、眼壓等重要生理病理指標的實時監測,杜學敏團隊在前期響應性結構色材料的研究基礎上(Adv. Funct. Mater. 2020, 1909202; Matter 2019, 1, 626; ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 38117;J.
  • 金屬支架的打磨和拋光
    支架的修形打磨方法修形打磨材料的選用:金屬支架修形可選用松風的粉色砂石、白色砂石以及鎢鋼磨頭B打磨時可選用硬質矽橡膠磨頭/輪,含有高質量打磨沙礫,用於拋光鎳鉻合金及其它合金,其中黑色的磨頭用於修整和預拋光,棕色的用於拋光,拋光磨頭有輪狀,子彈型等多種形態。棕色砂石用於研磨非貴金屬,粉紅色砂石用於研磨半貴金屬,白色砂石用於研磨半貴及貴金屬。
  • FDA批准全球首個完全生物可吸收支架Absorb GT1 BVS治療冠狀...
    2016年7月9日訊 /生物谷BIOON/ --美國食品和藥物管理局(FDA)近日批准了首個完全生物可吸收支架用於治療冠狀動脈疾病。這款由雅培(Abbott)開發的支架名為Absorb GT1 BVS(生物可吸收血管支架系統),可釋放藥物依維莫司(everolimus) 來限制疤痕組織的生長,並且可在大約3年的時間內被人體完全吸收。根據美國國家心肺血液研究所(NHLBI)數據,在美國有1500萬人患有冠狀動脈疾病,每年由該病導致的死亡病例多達37萬例。
  • Nature子刊|Mikos院士萬字長文詳論:骨組織工程材料設計策略
    此外,在使用生物材料支架的骨組織再生策略中,植入材料不僅為生長的骨組織提供機械支持,而且還打算進行生物降解。雖然這種支架通常比天然骨在機械上更弱,但它們為細胞的生長和分化提供了一個生物和機械的框架,最終被設計為與天然骨的力學性能相匹配的再生組織所取代。
  • 心臟裡放了支架,從此還能放心嗎?
    血管裡的支架到底會不會「倒」?如何保持心臟支架「屹立不倒」? 首先,我們要明確一點:支架不會倒! 其次,我們要認識到支架會再狹窄,也就是會再次堵塞血管;還有個別情況下,支架有斷裂的可能!
  • 半導體再現新材料!科學家實現「鑽石」拉伸應變有望用於微電子...
    摘要:鑽石有望成為未來微電子(Microelectronics)、光子學(Photonics)與量子資訊技術應用的關鍵材料。 鑽石有望成為未來微電子(Microelectronics)、光子學(Photonics)與量子通信技術應用的關鍵材料。
  • 凱柏膠寶推出超輕型TPE材料 可用於生產汽車精密部件
    (圖源:KRAIBURG官網)蓋世汽車訊 據外媒報導,凱柏膠寶集團(KRAIBURG TPE)開發了一種創新的材料技術,可以生產密度非常低的熱塑性彈性體(TPE),並在此基礎上創建三條新生產線,用於生產同一類型超輕型部件,以滿足汽車構造等應用領域不斷增長的需求。
  • 多材料3D列印玻璃可用於軍事眼鏡及VR護目鏡
    梯度折射率(Gradient refractive index, GRIN)光學器件提供了傳統成品光學器件的替代方案。GRIN光學器件包含材料成分的空間梯度,而空間梯度又提供了材料折射率的梯度,從而改變了光在介質中的傳播方式。GRIN透鏡可以具有平坦的表面形狀,但仍具有與等效常規透鏡相同的光學功能。
  • 微米級新材料有望弱化摺痕
    百花齊放的柔性屏讓電腦和手機產品有望告別同質化,但價格居高不下的摺疊屏新秀們如何撬開大眾化市場還是個難題。摺疊屏使用體驗槽點不少摺疊屏方興未艾,嘗鮮者的感覺如何?今年初北京市民廖女士購買了一臺三星的摺疊屏手機,然而使用至今,她總覺得有些感受不吐不快。「用了快一年也沒找到一款能放下它的車載支架。」
  • 新型拓撲材料:有望帶來超低功耗新型電晶體!
    著名的「摩爾定律」曾指出:「當價格不變時,集成電路上可容納的電晶體數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。」 所以,電子器件變得越來越小,而容納的電晶體卻越來越多。然而,隨著人類步入所謂的「後摩爾時代」,晶片上的電晶體尺寸縮小與數量增加的速度正不斷放緩,原因是「傳統材料(主要是矽)」製成的電晶體正在逼近其物理極限。
  • 用於可穿戴設備和軟體機器人的新型可拉伸、自愈和發光的電子材料
    新加坡國立大學的研究人員開發了一種新型可拉伸材料,用於發光電容器設備時,可以在更低的工作電壓下實現高度可見的照明,而且還具有自我修復特性,還能抵禦損壞。"傳統的可拉伸光電材料需要高電壓和高頻率才能達到可見光亮度,這限制了其便攜性和工作壽命。這樣的材料也很難安全、安靜地應用於人機界面,"新加坡國立大學的Asst Prof Tee解釋道。為了克服這些挑戰,新加坡國立大學五名研究人員的團隊在2018年開始研究和實驗可能的解決方案,並在一年後最終開發出了HELIOS。
  • 雷射切割機與電視落地支架的進階之路
    在八九十年代電視機稱為三大件之首,在家中是極具體面的貴重物件之一,穩佔客廳C位隨著經濟的不斷發展,如今電視機已經不局限於家庭娛樂,而是被廣泛用於更加多元的應用場景當中
  • 拆卸報告:中國移動車載無線充電支架
    包裝內容:車截無線充電支架、固定不動夾口、手機充電線、使用說明。中國移動車截無線充電支架選用高溫PC材料 三維皮革製品紋,產生鏡面玻璃 紋路的視覺效果感受,提高應用級別。單手模式,拿放輕鬆,實際操作簡易。不擋視野,駕駛更安全性。含有萬向球轉為球,可多方面轉動,考慮各種各樣應用要求。延展性鐵夾,緊夾到通風口,便捷裝卸搬運。安裝簡單,一夾就穩。
  • 骨頭摔斷了醫生是用螺絲釘接起來的!
    骨是人的支架,沒有骨頭,人就不會站立起來,就像一團泥。人的胳膊、腿的骨頭斷了不但會疼痛,還不能幹活、不能走路,所以人的骨頭斷了,也需要接起來。骨頭斷裂就是骨頭折了,即醫生所說的骨折,是指骨的連續性中斷。骨折原因就和椅子腿斷了一樣,人的骨折也是有原因的。
  • 前鋒永年天然氣支架更耐磨
    天然氣支架真假安裝過程無需焊接和鑽孔。天然氣支架真假具有良好的兼容性,各專業可共用一架吊架;可充分利用空間,使各專業的管線得以良好的協調。天然氣支架真假安裝速度是傳統支架安裝做法的3~5倍,製作安裝成本是傳統支架作法的二分之一。在符合管理規範的前提下,各專業和工種可以交叉作業,大大提高工效,縮短吊架的安裝工期。