東北大學(xué)研發(fā)出可降解的人體“補(bǔ)丁”

抗菌鈦合金牙種植體樣件

衣服破了可以修補(bǔ)，人體器官出了問題也需要打“補(bǔ)丁”。如果能讓骨釘、骨板、支架等人體“補(bǔ)丁”完成使命之后，自行“退休”該有多好。9月21日記者獲悉，東北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長秦高梧帶領(lǐng)的團(tuán)隊，研發(fā)出天生的“補(bǔ)丁戰(zhàn)士”——生物鎂合金和鋅合金，其被植入人體后可自行降解，無須二次手術(shù)，減少了患者感染及其他并發(fā)癥的可能。

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國每年需骨釘、骨板“補(bǔ)丁”近1000萬枚，心血管疾病使用支架“補(bǔ)丁”近100萬只。而目前常用的鈦合金和不銹鋼等骨釘、骨板需要二次手術(shù)取出，而傳統(tǒng)冠脈金屬材料支架一旦植入，就要和患者終身相伴，且有可能導(dǎo)致支架再狹窄和血栓等嚴(yán)重后果。目前冠脈支架術(shù)后再狹窄率高達(dá)20%至30%，即使是藥物支架再狹窄率也高達(dá)5%至10%，且一旦發(fā)生再狹窄危及生命，也給患者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和心理負(fù)擔(dān)。

鎂合金骨釘、骨板樣品

“要找到既具備金屬般強(qiáng)度，又要實現(xiàn)可控降解的材料是最大的難題?！眻F(tuán)隊成員張二林教授介紹，在研發(fā)過程中，團(tuán)隊成員逆向思考，從易被腐蝕的材料出發(fā)，結(jié)合人體所需的元素，經(jīng)過3年的努力，團(tuán)隊終于開發(fā)出力學(xué)性能國際領(lǐng)先、生物相容性良好的減元化生物可降解鎂合金和鋅合金。

這種材料支架被植入人體一段時間后，狹窄血管將得到機(jī)械性支撐，同時釋放出藥物，防止再狹窄；之后支架即緩慢降解，并完全被人體吸收，血管結(jié)構(gòu)以及舒縮功能完全恢復(fù)至自然狀態(tài)。新材料骨釘、骨板“補(bǔ)丁”無須二次手術(shù)，力學(xué)性能與骨組織非常接近，而且具有良好的骨相容性。其中生物可降解鋅合金還表現(xiàn)出獨(dú)特的抗菌性能。

據(jù)通項公司了解，該團(tuán)隊還致力于抗菌金屬材料的攻關(guān)。當(dāng)前外科手術(shù)中植入的人工假體和植入體術(shù)后感染率居高不下，所以若能使植入體本身具有抗菌性，在炎癥發(fā)生的初始階段即能發(fā)揮效用，將更有利于炎癥感染的控制和預(yù)防。為此，團(tuán)隊研制出抗菌鈦合金。鈦合金材料制作的植入器械和手術(shù)器械，可減少帶入細(xì)菌，保障手術(shù)安全。該材料還可應(yīng)用于民生、軍事等領(lǐng)域，據(jù)悉系列抗菌產(chǎn)品正在開發(fā)中。