來自皇家墨爾本理工大學(xué)（RMIT University）的研究人員首次使用了鉆石幫助改善身體對生物醫(yī)學(xué)植入物的相容性。

時下很常用的醫(yī)學(xué)植入材料之一是金屬鈦，這是一種非?？煽康慕饘俨牧?，可以針對患者的需求進(jìn)行快速的定制化，但是，我們的身體有時候?qū)@種材料是排斥的。這是由于金屬鈦中的化學(xué)物質(zhì)，妨礙了組織和骨骼同生物植入物有效的結(jié)合。能否選用一種材料對鈦金屬進(jìn)行好的包被從而改善它的生物相容性呢？

RMIT的研究人員選擇了一種出人意表的特殊材料——鉆石，當(dāng)然，處于成本考量，這是合成的鉆石（人造金剛石）。這種并不昂貴的材料為困擾研究人員許久的問題提供了一個切實的解決方案。

這是3D打印的人造金剛石首次應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)植入，以及涉及骨骼肌肉系統(tǒng)的骨科手術(shù)。

這一突破是由RMIT大學(xué)工程系的生物醫(yī)學(xué)工程師Kate Fox博士和她的團(tuán)隊實現(xiàn)的。

“現(xiàn)在，醫(yī)學(xué)植入物的金標(biāo)準(zhǔn)是鈦金屬，但是很多時候鈦植入物并不能夠如我們所希望的那樣，與身體很好的結(jié)合，”Fox表示。

“為了解決這個問題，我們使用了3D的人造金剛石支架，以提供一種能夠讓常見的哺乳動物細(xì)胞粘附的表面涂層。我們使用爆炸納米金剛石來制造比鈦粉便宜的涂層。”

這種涂層不但能夠提供更好的細(xì)胞粘附性，還能夠促進(jìn)哺乳動物細(xì)胞的增殖。鉆石提升了生物體內(nèi)的骨骼與植入物間的整合，在一段時間里降低了細(xì)菌的附著。

“我們的鉆石涂層不但能夠使得3D打印的植入物有更好的生物相容性，并且可以改善它們的佩戴和抗性。這是一種超級生物材料。”研究發(fā)表在了《ACS Applied Materials and Interfaces》上。這使得RMIT先進(jìn)制造區(qū)在近期對關(guān)于3D打印鈦支架的進(jìn)展有所突破。

這種包被在墨爾本納米制造中心通過微波等離子體過程實現(xiàn)。鈦支架同人造金剛石共同打造出了這種復(fù)合生物材料。

Fox表示，這種技術(shù)應(yīng)用于患者還需要幾年的時間，但是我們完成了最初的關(guān)鍵一步。

參與了相關(guān)研究的Aaqil Rifai博士表示，鉆石非常有效，因為碳本身就是人體的主要構(gòu)成元素。

“碳具有難以置信的生物相容性，”Rifai說。“我們的身體很容易接受并將鉆石作為復(fù)合材料界面的平臺。”

除了骨科外，金剛石還被用于血管支架，有助于保持心臟動脈的開放性，以及關(guān)節(jié)、仿生學(xué)和假肢。

對于現(xiàn)在而言，研究人員正在集中研究這些技術(shù)如何應(yīng)用于骨科。

“3D打印是當(dāng)今時代的一場突破性的革命。通過3D打印，我們可以設(shè)計出病人特定的醫(yī)學(xué)等級植入物。該技術(shù)快速、準(zhǔn)確、可靠，節(jié)省了勞動時間。3D打印的可擴(kuò)展性正在迅速發(fā)展，所以我們可以預(yù)見，在不久的將來，在整形外科領(lǐng)域，金剛石涂層將會變得很普遍。”Rifai表示。

參考資料：

[1] Researchers bring the bling to improveimplants