研究者らは、肩腱の重度の断裂を修復するための新しい3Dバイオプリント可能な活性材料を開発

研究者らは、肩腱の重度の断裂を修復するための新しい3Dバイオプリント可能な活性材料を開発
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-6-6 21:58 に最後に編集されました

南極のクマの紹介:腱の損傷が最も痛みを伴い、治癒が難しいものの一つであることは周知の事実です。軽度の腱損傷でも回復に最大 12 週間かかることがありますが、回旋筋腱板損傷などの最も重度の損傷は治療がより困難で、理想的な状況でも回復に少なくとも 6 か月かかることがあります。


2024年6月6日、Antarctic Bearは、香港中文大学医学部(CUHK School of Medicine)の研究チームが3Dプリント技術を通じて医療分野で重要な発見をし、回旋腱板損傷患者に新たな治療オプションをもたらしたことを知りました。

回旋筋腱板は肩関節に位置し、腕を支える役割を果たす腱と靭帯です。一度断裂すると、患者は激しい痛みを経験し、腕を使う基本的な動作を行うことも、眠ることさえできなくなります。ほとんどの場合、手術が必要になります。多くの国で人口の高齢化が進むにつれ、今後数年間で回旋筋腱板損傷の発生率が上昇すると予想されます。統計によると、成人の少なくとも 22% が腱板全層断裂を経験しています。したがって、より柔軟で効果的な治療法を見つけることが重要になっています。 3D プリント可能な生体活性材料がこの問題の解決策となるかもしれません。

△3Dプリント生体活性材料を開発するチームには、(左から)王晨陽氏、エルマー・カー教授、張旭博士、李克博士が含まれています。
3Dプリントされた生体活性材料を使用した回旋筋腱板損傷の修復

研究チームにとって鍵となるのは、ポリウレタンエラストマー、つまりPHTポリマーです。この材料は人体に移植され、断裂した腱の代わりに使用することができます。この材料は、化学合成技術を使用して 2 つの分子を結合することによって作られます。この化学合成技術は、天然の腱を模倣できる天然分子のほぼ同一のコピーを作成できることで知られています。実際、テストでは、この素材は機械的強度が非常に高いだけでなく、破損することなく少なくとも 10,000 回引き伸ばすことができることが示されています。

△この研究は、ScienceDirect誌に「大腱板腱修復のための、3Dプリント可能な可視光架橋型生体活性ポリサルファイドの簡便かつ迅速な製造」というタイトルで掲載されました(ポータル)
3D プリント技術の使用は偶然ではありません。 CUHK チームは、より個別化された治療を可能にするため、3D プリント可能な材料を作成することを選択しました。さらに、研究チームは、3D プリントを使用して腱板を治療すると、オンデマンドで製造できるため、より経済的であると考えています。

これまでの検査結果は良好です。実験により、この材料は腱を効果的にシミュレートし、負傷した試験用ウサギの肩の機能を健康なレベルまで回復できることが実証されています。すでに述べた材料特性に加えて、この材料は、現在の技術では不可能である、少なくとも 1 cm の大きな腱損傷の再生を助けるいくつかの生体活性因子を放出できるようです。

△ 3Dプリントされた材料を使用して回旋腱板損傷を治療する方法を説明するイラスト この研究を主導した香港中文大学(CUHK)医学部生物医学学院の助教授である柯一敏教授は、次のように結論付けています。「私たちの研究作業は、複雑で面倒な製造プロセスを回避しながら、回旋腱板損傷の機械的および生物学的欠陥に対処できる、製造が容易で機械的強度が高く、腱を促進する生体材料を開発するという目標を達成しました。私たちは、大規模から重度の回旋腱板損傷、およびその他の軟部組織損傷の修復におけるこの新しく開発された材料の大きな可能性を臨床現場で実証し続けます。」


回旋筋腱板、損傷、医療、生物学、材料

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