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植入物显示出再生骨骼的巨大希望

导读它的力量可能无法与金刚狼相媲美,但由内布拉斯加大学医学中心和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员设计的再生植入物可以帮助修复身体创伤、

它的力量可能无法与金刚狼相媲美,但由内布拉斯加大学医学中心和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员设计的再生植入物可以帮助修复身体创伤、手术或骨质疏松症后的深骨损伤。

该团队开发了一种可生物降解的、基于纳米纤维的植入物或支架,其设计可以通过有效引导恢复细胞迁移到损伤部位来更好地再生骨骼。当植入有骨缺损的大鼠时,圆柱形支架促进了骨骼的再生,与许多其他最先进的设计相比,这种骨骼更致密、体积更大、更像周围的组织。

即使没有外部来源的干细胞或所谓的生长因子的帮助,植入物也能促进再生,这有助于促进愈合,但也可能引入调节并发症和副作用,从炎症到不受控制的组织形成。

“到目前为止,我们还没有发现任何支架的性能比我们的更好,”内布拉斯加大学林肯分校的机械和材料工程教授、内布拉斯加大学林肯分校的机械和材料工程教授谢经伟说。“结构是关键。”

这种标志性结构源于最近由谢牵头的工程突破,该突破将一种有前途但有限的二维方法转变为 3D 奇迹。

谢说,在此之前,许多实验室正在开发由纳米纤维制成的二维植入物,这些纤维排列成孔。理想情况下,想法是,骨髓干细胞会渗入这些毛孔并最终形成具有类似于天然相邻骨骼的结构的组织。但工程师们经常努力打造足够大或有组织的毛孔,以使细胞能够持续通过并随后形成构成骨骼的组织卷须。

因此,受到高中数学概念的启发,谢开始制造具有更大、更不随意、更可通行的毛孔的 3D 支架。这个概念称为旋转实体,它展示了任何 2D 曲线(矩形、三角形、圆形)如何围绕轴旋转以形成数学实体。例如,旋转矩形形成圆柱体,而三角形形成圆锥体,圆形形成球体。

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