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这不可思议的注入物能修复断骨

2016-1-10 未解之谜网

如果我们不再需要打着厚重的石膏,等待像是无穷止尽的数月之后才能让断骨愈合,这是不是很棒呢?或许,藉由材料科学的前瞻发展,我们正持续地朝此理想境界向前匍匐,好比说,在法国就有团队提出一种能注入骨头的发泡接合剂,不仅能帮助伤处恢复,还能促进骨质生成。

这是利用磷酸钙为基底所形成的一种矿物组合,其中含有构成人骨百分之七十的羟基磷灰石。早在80年代,科学家就曾发明了一种叫作磷酸钙接合剂(calcium phosphate cements,CMC),日渐被识为有可能成为骨头替代物,因为此接合剂所呈现的特性完全符合需求,例如可注入性及能与人体相容等特性。

这种接合剂本质上具有多孔的渗透性,能让矿物质渗入亦能让废物析出,帮助骨头快速生成。但科学家所面临的问题是这些渗透孔都不够大,无法让骨头细胞深入患处,或是让治愈中的骨头长出新血管。

所以理想的CMC必须具有大小不一的渗透洞,这样才能帮助形成新骨,而且还富有弹性不会造成骨质疏松。但这谈何容易。任何一种用以制造大型渗透孔的材料除了必须能适用于人体不会产出毒素外,还不能折损材质本身的功能性。此外,如果接合剂的渗透孔过多,也可能因为长时间浸泡于体液中而很快地分解。

但科学家或许己经找出可以打通所有环节的解决之道:将接合剂泡沫化。所选用的材料是一种叫做Si-HPMC的液态胶,可与生物相容的聚合物,之前是用于防止CMC龟裂。把这两种物质倒入分离的注射筒中,然后迅速推进筒柱将其予以混合,研究者只要导入足量的空气就会产生泡沫状的混合物。

重要的是,过程中不会减损CMC的机械特性或是可注射性,而且会如愿产生大小不一的渗透孔。为了进一步证实,将接合剂注入事先麻醉的问题兔子的骨头中,结果令人振奋,研究者在生化物质期刊(Acta Biomaterialia)的报告中指出,他们事后发现在植入处有新骨生成。

尽管有进一步探索的必要性,但由这些初步的发现可看出,在处理过程中我们可以采用另一种先进材质,研究者甚至预测它的用处不仅能用于治疗断骨,也可用于某些骨科疾病的治疗。

“我们认为这是一种很好的生化材质,除了具有活性分子外,还能防止局部的骨头疏松”,南特大学的研究学家皮耶威尔斯如此表示,“我们需要在动物实验中进一步加以验证”。

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