理大研全新人工植骨材料可直接注入骨折处 复元快旧物料1.5倍
理工大学团队将于由创新科技署举办的“创新科技嘉年华2021”中,展出最新的科研成果。团队花四至五年时间,针对旧有人工植骨聚合物的缺点,研发出新的“光交联纳米复合仿生植骨材料”,新材料毋须如以往使用高温定型,更能够盛载生物活性分子,全面促进受伤的骨骼修复,复元速度比采用旧有物料快近1.5倍。
新材料模仿人体骨骼结构制成膏状物,可以利用3D打印技术,在手术前预先制成骨支或在手术过程中直接注入伤患处,填补缺损。生物医学工程学系副教授赵昕指,现时仍在动物实验阶段,期望未来可以获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,并逐步将技术推展至临床应用。
新研发将于创科嘉年华中展示
创新科技署将于10月23日至31日举行“创新科技嘉年华2021”,今年的嘉年华会以“创新成就未来”为主题,透过实体及网上平台,举行一系列展览、 网上视像工作坊及网上讲座。其中展览邀请了近50个不同界别的团体,包括本地大学、科技企业等,展示其科创成果,展品包括各种机械人、环保技术及创新科技发明等。
理工大学亦会在今次展览中展示七个项目,其中包括由生物医学工程学系副教授赵昕率颌团队研发的新人工植骨聚合物材料。
旧物料需高温加热定型碍骨骼复元
骨折是常见的骨科伤患,当出现严重碎裂时更需要植骨,现时植骨的方法有数种,其中包括使用自体移植物、合成聚合物等等。不过,赵昕指,现时的使用的植骨材料分别有不同的缺点,例如采用自体骨移植时,伤者的供骨位置可能会出现疼痛情况等。除了传统植骨方法,使用人工植骨材料时,往往需要利用高温加热定型,过程有机会因此破坏生物活性分子,阻碍骨骼复元。
新材料可直接注入伤患处填补缺损
有见及此,赵昕连同她的团队花四至五年时间,针对旧有人工植骨聚合物的缺点,研发出新的“光交联纳米复合仿生植骨材料”,新材料以在胶囊及骨钉常见的聚合物单体为基础,模仿人体骨骼结构制成膏状物,可以利用3D打印技术,在手术前预先制成骨支架;亦可以在手术过程中直接注入伤患处,填补缺损,再以紫外线照射膏状物140秒,使其凝固及达一定强度。
新材料不需高温定型 能盛载生物活性分子
团队成员之一、生物医学工程学系博士生裴浩彬解释,生物活性分子有助促进骨骼修复,惟旧有的人工植骨聚合物材料需要以高温加热定型,加热的可能会破坏分子,不利复元;但团队研发的新材料由于不需高温定型,亦不含有机溶剂,故能够盛载生物活性分子,更全面促进受伤的骨骼修复,复元速度比采用旧有物料快近1.5倍。
裴浩彬表示,有文献指透过负重能剌激伤患骨细胞及血管再生,骨折患者若在术后有适当的负重能够加速骨骼复元。他指“光交联纳米复合仿生植骨材料”由于在术后已可即时达一定强度,病人无需卧床,正正有助患者透过在手术后负重,加快复元速度。
赵昕表示,现时新材料仍在动物实验阶段,期望未来可以获美国食品药品监督管理局授权,逐步将技术推展至临床应用。