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通过基于丝绸的外科植入物修复破骨

文章出处:未知 责任编辑:PD-1编辑方 作者:PD-1编辑方 发表时间:2017-08-18 14:13

当一个人遭受骨折时,治疗要求外科医生插入螺钉和板,以帮助结合断裂部分,并使骨折愈合。这些“固定装置”通常由金属合金制成。

但是金属器件可能有缺点:由于它们坚硬而不牢固,它们会对下面的骨头造成压力。它们也增加感染风险和伤口愈合不良。在某些情况下,金属植入物必须在骨折愈合后被去除,需要进行第二次手术。由合成聚合物制成的可再吸收的固定装置避免了这些问题中的一些,但可能会引起炎症反应的风险,并且难以植入。

现在,使用来自蚕茧的纯丝蛋白,塔夫茨大学工学院和贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的一组调查员开发了手术板和螺钉,可能不仅可以在损伤后提供改善的骨重塑,而且重要的是,随着时间的推移,身体也可以被身体吸收,消除了手术切除装置的需要。

在自然通讯杂志上描述了在体外和啮齿动物模型中证明的发现。

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“与金属不同,丝蛋白的组成可能类似于骨骼组成,”BIDMC塑料和重建外科司和马萨诸塞州哈佛医学院外科副教授联合资深作者Samuel Lin博士说。“丝质材料非常坚固,在非常高的温度下保持结构稳定性,并能承受其他极端条件,并且可以容易地消毒。”

与林氏合作,共同资深作者和塔夫茨生物医学工程主席David Kaplan博士,生物医学应用丝绸领域的领导者,以及生物医药和机械工程师团队。

“丝绸的另一大优势在于,它可以稳定和提供生物活性成分,因此丝绸制成的盘子和螺丝实际上可以输送抗生素以防止感染,药物能够增强骨骼再生能力和其他治疗剂以支持愈合。”Kaplan 。

Kaplan及其团队以前已经开发了用于手术室和临床环境中的丝绸海绵,纤维和泡沫。但到目前为止,丝绸没有用于开发用于骨折固定的固体医疗装置。

塔夫茨研究人员使用从家蚕(B. mori)蚕茧获得的丝蛋白形成手术板和螺钉。从蚕的腺体产生,丝蛋白以复杂的方式折叠,赋予它独特的性能,具有优异的强度和多功能性。

为了测试新设备,调查人员在六只实验室大鼠中植入了总共28根丝状螺钉。插入螺钉是直接的,然后在植入后4周和8周进行评估。

Kaplan说:“由于丝绸膨胀缓慢,新设备即使在手术中与液体和周围组织接触时也保持机械完整性,Kaplan说。结果表明,使用丝板和螺丝可以为患者提供当金属或合成聚合物器件与流体接触时可能发展的并发症。”

林先生说:“拥有可吸收,持久的板和螺丝系统有潜在的巨大应用。虽然最初的目的是使用丝绸螺丝来治疗面部损伤,每年发生几十万次,这些装置有可能治疗各种不同类型的骨折。”

林先生补充说:“由于丝绸螺丝固有地是可透射的(在X光片上没有看到),外科医生在术后期看骨折如何进展可能更容易,而不会妨碍金属器件。一旦骨折愈合,就能有一个有效的系统,使螺钉和板块融化,这可能是巨大的好处。我们非常高兴能够在更大的动物模型中,最终在人体临床试验中继续这项工作。”

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奥拉帕尼一线Nivolumab与化疗方案用于PD-L1表达

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