新型鈦鈮移植體能更好修復骨骼

2020-11-04 光明網

俄羅斯託木斯克理工大學研發出一種物理特性與骨組織最為接近的鈦合金,有助於製造高質量的移植體,以有效地修復損傷骨骼。相關研究結果發表在《生物材料科學和工程》雜誌上。

鈦是骨移植最常見的材料之一,但它有著嚴重缺陷。它的彈性、硬度和其他物理機械參數大大超過骨組織的參數。在許多情況下,這導致移植體保護骨骼區域受到的機械負荷過小,從而造成它逐漸退化。為了彌補這種材料的缺點,俄羅斯科研人員研究了一系列鈦鈮合金及其表面的納米結構機理。

託木斯克理工大學化學和生物醫學技術研究所物理材料學和複合材料科研中心工程師羅曼·切爾諾澤姆稱,在研究了鈮含量從5%到50%的軟性鈮鈦合金後發現,鈮含量為25%的鈦合金的細胞活性最高。

他解釋說,通過在移植體的表面製造鈦氧化物納米管,可以提高移植體的成活率。鈦氧化物納米管可改善組織的增殖及細胞與金屬表面的附著力。

該中心經理羅曼·蘇爾蔑涅夫稱,隨著鈮含量的增加,鈦合金表面氧化物納米管形成加速。通過電化學陽極氧化生長的納米管,由於其具有空心結構,可在手術前將其加載到植入物表面來完成局部藥物遞送,例如抗生素或生長因子。

羅曼·蘇爾蔑涅夫進一步解釋說,通過改變鈮含量和電化學陽極氧化的參數,可以控制納米管的幾何參數、物理和機械性能,創建具有特定特徵的植入物,最大限度地滿足臨床目標的要求。(記者 董映璧)

來源: 科技日報

相關焦點

  • 微型3D列印結構助修復骨骼與軟組織
    美國俄勒岡健康與科學大學(OHSU)團隊開發類似樂高(Lego)積木的1.5毫米3D列印中空立方塊,可作為促進受損骨骼與軟組織再生的鷹架,修復效果比現有技術好,未來希望用於製作器官移植物。整形外科醫師在修復複雜的骨折時,通常會植入金屬釘或金屬板以穩定骨頭,再嵌入具生物兼容性、內含有助癒合的藥粉或敷料的鷹架材料。OHSU新鷹架系統的獨特優勢在於能精準部署於最靠近受損骨骼與軟組織的位置,且可填充含有各種有助於促進再生的生長因子凝膠,就近發揮最佳修復效果。
  • 我國醫用鈦、生物鈦合金材料的發展、分類特點、現狀
    其中,鈦合金已廣泛應用於人體硬組織(包括人體軀幹中所有的骨骼和牙齒)的缺損、創傷和疾病等修復、矯形及替代等治療。20 世紀中葉以來,以鈦合金為主的醫用金屬材料開始在人體硬組織的外科植入及人體軟組織(包括心腦血管、外周血管及非血管如肝臟、膽道、尿道等)的介入治療方面顯示出獨特而神奇的療效,而鈦合金人工關節、牙種植體、血管內支架和心臟瓣膜等具有中國醫療器械用鈦合金材料研發、生產與應用、及典型代表性的醫療器械產品的問世,對醫學的發展具有劃時代的意義和革命性貢獻,使得臨床治療從初級的簡單「修復、矯形」治療上升到更高層次的組織與器官的
  • 新型研製出的超導電材料「鈮」 利好哪些A股上市公司?
    鈮行業全球市場集中度非常高,目前全球最大的鈮礦企業是巴西礦冶公司(CBMN),佔據全球市場80%-85%的產量,主要從事鈮產品的開發、工業化和商業化運營,是世界上唯一一家可以生產全系列鈮產品(包括標準鈮鐵、特殊牌號鈮鐵、真空鈮鐵、真空鎳鈮、鈮金屬和五氧化二鈮)的企業,對鈮價格的走勢具有較強的影響力,控制著全球鈮產品的擴產季度。
  • 巨噬細胞和神經「肝膽相照」,一同助力骨骼修復
    原創 轉網 轉化醫學網本文為轉化醫學網原創,轉載請註明出處作者:竹子導言:免疫細胞在骨骼修復中顯然很重要,但美國一項新研究發現有個重要角色可參與了修復過程,那就是巨噬細胞(白細胞)。
  • 被稱為21世紀的金屬——鈦究竟有著什麼樣的國際地位?
    鈦的軍事用途鈦最有用的兩個特性是,抗腐蝕性,及金屬中最高的強度-重量比。鈦的密度小,又具有高的熱強性和持久強度和良好的耐腐蝕性,鈦及其合金的強度與鋼材的強度相當,但重量卻是鋼材的 57%,因此用鈦合金常應用於航空、航天方面。
  • 雷射燒結3D印表機製成首個鈦基下顎
    據英國廣播公司(BBC)網站報導,比利時哈塞爾特大學宣布,比利時和荷蘭的科學家利用三維(3D)列印技術製成了首個完整的鈦基下顎,並成功將其移植給了一位83歲的老婦,這表明精準的3D列印技術可用於人體骨骼和器官的移植。  此前,這名女性患者因患有骨髓炎,損壞了下顎的正常功能。
  • 鎂-鎳鈦仿生複合材料研製成功
    日前,針對航空航天、精密儀器等領域對於材料減震、吸能等方面的性能需求,中國科學院金屬研究所(以下簡稱金屬所)與美國加州大學伯克利分校、中國工程物理研究院開展合作,借鑑天然生物材料三維互穿微觀結構的理念,將鎂熔融浸滲至增材製造的鎳鈦合金骨架
  • 移植幹細胞再造溶酶體
    它源源不斷地生產酸性水解酶,能降解各種大分子化合物,甚至包括完整的線粒體,在維持細胞功能和身體組織穩定方面起著重要作用,包括病原體防禦、骨骼再造、控制膽固醇穩態和組織內細胞更新。可以說,溶酶體是每個細胞裡的「垃圾處理站」。   當溶酶體功能存在缺陷時,身體裡面的各種大分子無法正常代謝出去,貯積在身體多種組織和器官中,就會發生溶酶體貯積病。
  • 鈮是一種化學元素,也是一種金屬,關於它的知識講解
    鈮[4]在地殼中的含量為0.002%,鈮在地殼中的自然儲量為520萬噸,可開採儲量440萬噸,[5]主要礦物有鈮鐵礦〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2Ob〕、燒綠石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金礦、褐釔鈮礦、鉭鐵礦、鈦鈮鈣鈰礦。
  • 希諾保溫杯邁進「鈦」時代 正式推出鈦杯
    近日,希諾將潛心研發的新品「鈦杯」正式推向市場。作為新一代保溫杯,希諾鈦杯內外均為純鈦材質,一經面市即受到注重健康的高端消費者歡迎。一直走在創新路上的希諾,自2017年對鈦金屬做了多方面大規模的研究和投入,2018年開始做保溫鈦杯的研發,經過三年多的不停打磨,才有了如今色彩斑斕、輕便健康的新一代·鈦杯。希諾鈦杯,可謂「美貌與內涵並重」。
  • 脂肪移植專家吳波丨源脂膠具有更好的填充性質
    無論對比傳統的自體脂肪移植還是脂肪膠,源脂膠都具有更高的脂肪活性,可以在填充部位更好的成活。源脂膠具有的高成活率主要表現在以下四個方面去除了活性低的成熟脂肪細胞傳統脂肪移植提取出的脂肪細胞中,很大一部分是成熟的脂肪細胞。成熟的脂肪細胞不僅體積大活性低,移植後成活率非常低。
  • 歐洲戰略小金屬報價11月27日(鎂銻鉍鉻鈷鎘鈉鈦鋯鈮釩鍺)
    原標題:歐洲戰略小金屬報價11月27日(鎂銻鉍鉻鈷鎘鈉鈦鋯鈮釩鍺)
  • 科學家研究發現骨骼癒合的新機制
    成人骨骼的修復依賴於骨幹細胞的活化,而我們對骨骼幹細胞的特徵仍然缺乏了解。
  • 行業|需要骨修復的患者越來越多,人工骨會是他們的救星嗎?
    單純珊瑚植入機體後有一定的體積喪失,對於較大的骨質缺損,僅用珊瑚難以達到完全修復。1986年,研究學者製造出了與天然骨骼類似的材料羥基磷灰石(羥基化磷酸鈣)製成的人造骨骼以及由可被組織自然吸收和替代的磷酸三鈣製成的人造骨骼,這兩種人工骨的出現,刺激了人工骨材料的高速發展[2]。但是,由於這些材料仍然太硬,無法加工和調整以用於移植。
  • 基因和幹細胞治療可以重構的受損的骨骼
    移植需要將患者或捐贈者骨骼的組織植入間隙。作為研究的首席研究員和共同資深作者,Gazit 說:「不幸的是,骨移植有缺點。「因為它很難滿足骨骼修復的高需求。」一個問題是,足夠的健康骨骼並不總是可用於修理。通常從骨盆去除骨塊並進行植入的手術可導致長時間的疼痛,並且價格昂貴且住院治療周期長。此外,來自捐贈者的移植物可能不能完全地整合或生長,從而導致修復失敗。
  • 碳纖維應用於恐龍骨骼修復
    您是否曾經在自然歷史博物館裡呆過,凝視著恐龍的骨骼?如果是這樣,您是否曾經考慮過該骨骼的骨骼是否真實?我們不希望破壞您的想像,但是很可能並非所有的骨頭都是真實的。實際上,有的骨架可能是由玻璃或碳纖維製成的。顯然,科學家只需要大約一半的恐龍骨骼原始骨骼即可創建完整的複製品。
  • 為什麼選」鈦「做鍋,如何讓鈦鍋更好用
    鈦,具有熔點高、密度小、強度大、抗腐蝕、生物相容性好、超導、形狀記憶和儲氫等一系列重要特性。鈦金屬表面生有一層牢固的氧化鈦化合物薄膜。化學性質極其穩定,甚至酸中的「王水」都奈何不了它。鈦鍋在烹飪時不與食材發生化學反應。所以能烹飪出食材的原汁原味,純鈦鍋是唯一可以用來煎中藥的金屬鍋。在美國和日本,人們稱鈦鍋是美味鍋,原汁原味的美味就是健康元素。
  • 幹細胞療法在美容領域、生物修復、器官移植、疾病治療的應用範圍!
    而你的皮膚,也因為皮膚幹細胞的衰老而無法及時更新,衰老的皮膚得不到修復,所以,你有了皺紋,失去了青春容顏。 幹細胞——生物修復 自身免疫性肝病是由自身免疫反應引起的一種特殊類型的慢性肝病,過去認為自身免疫性肝病比較罕見,由於對此類疾病認識不斷深入以及有關免疫學檢查方法和相關檢查方法的引進和提高,臨床上發現自身免疫性肝病的患者不斷增多。
  • 幹細胞移植修復椎間盤退變的研究進展
    隨著科學家對幹細胞領域的深入研究,幹細胞移植基於椎間盤退變的始發因素,為椎間盤退變提供一種新的修複方法。修復椎間盤退變的原理椎間盤退變是因細胞數量的絕對減少,幹細胞移植可替代椎間盤內的老化退變細胞,增加蛋白聚糖和II型膠原的合成。