韩国科学家研发出一种经革新的“胶枪”式东西，可于手术中直接于骨折或者骨缺损处举行3D打印骨移植物。该东西已经于兔子体内完成测试，可迅速构建繁杂骨植入物，无需术前预制。研究团队还有对于3D打印骨移植物举行了多重优化，使其既具有高布局柔性，又能开释抗炎抗生素，并可以促成移植部位的天然骨骼再生。相干研究9月5日发表在细胞出书社旗下期刊Device。
传统骨植入物多采用金属、捐赠骨骼或者最近几年呈现的3D打印质料制成。然而，对于在外形不法则的骨折，这些植入物必需于术前设计并预制，以确保与缺损部位精准匹配。
“咱们的技能采用了一种大相径庭的思绪：开发一套原位打印体系，可于手术历程中及时制造并直策应用。”该论文配合作者、韩国成均馆年夜学生物医学工程系副传授Jung Seung Lee暗示，“这能于不法则或者繁杂的缺损部位实现高度切确的剖解匹配，无需术前的影像收罗、建模及修剪等预备事情。”
胶枪所用的耗材是一根由两年夜重要身分构成的丝材：一是自然骨中已经知可促成愈合的身分——羟基磷灰石（HA）；二是生物相容性优良的热塑性聚合物——聚己内酯（PCL）。PCL的熔点低至约 60 °C，经革新的加热胶枪于挤出时温度已经节制于充足低的程度，可防止手术历程中对于构造三木SEO-造成热毁伤，同时又能贴合骨折处乱七八糟的沟槽。经由过程调解丝材中HA与PCL的比例，团队可按差别剖解需求定制移植物的硬度与强度。
“因为该装配体积小巧且可手动操作，外科大夫可于术中及时调解打印标的目的、角度及深度。”Lee指出，“整个打印历程仅需几分钟便可完成。这显著缩短了手术时间，于真实手术前提下年夜幅晋升了操作效率。”
鉴在传染是手术植入物的常见危害，研究职员将万古霉素及庆年夜霉素两种抗菌药物掺入丝材。于造就皿及液体造就基试验中，该丝材支架均能有用按捺年夜肠杆菌及金黄色葡萄球菌——这两种细菌是术后传染的常见致病菌。患上益在丝材中HA与PCL的物理特征，药物可连续迟缓开释，并于数周内直接扩散至手术区域。
“与全身性抗生素给药比拟，这类局部递送计谋具备显著的临床上风：既能削减副作用，又可限定抗生素耐药性的孕育发生，同时仍能有用预防术后传染。”Lee说。
作为观点验证，研究团队将该装配用在严峻股骨骨折的家兔模子。术后12周内，与利用传统骨水泥（一种经常使用在骨缺损关闭的填充质料）的比照组比拟，试验组未见传染或者坏死迹象，且骨再生效果更为显著。
“该支架不仅被设计成可与周围骨构造实现生物整合，还有能随时间逐渐降解，并由新生骨构造代替。”Lee暗示，“成果显示，打印组于骨外貌积、皮质厚度及极惯性矩等要害布局参数上均体现优秀，提醒其骨愈合与整合效果更佳。”
下一步，研究团队将进一步优化支架的抗菌机能，并为进入人体临床实验做预备。
“要实现临床转化，还有需要成立尺度化的出产流程、经验证的灭菌方案，并于年夜型动物模子中完成切合羁系审批尺度的临床前研究。”Lee暗示，“假如这些环节顺遂告竣，咱们信赖该技能有望成为一种可于手术室即刻实行的骨修复实用方案。”
“胶枪”事情示用意。图片来自作者 ?
相干论文信息：
http://doi.org/10.1016/j.device.2025.100873
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