スウォンジー大学は、整形外科治療に革新をもたらすサンゴのような3Dプリント骨移植材料を開発

スウォンジー大学は、整形外科治療に革新をもたらすサンゴのような3Dプリント骨移植材料を開発
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-12-6 16:45 に最後に編集されました

2024年12月6日、南極熊は、英国スウォンジー大学の研究者らが最近3Dプリント分野で画期的な進歩を遂げ、バイオニック骨移植材料の開発に成功し、特許保護を申請したことを知りました。この素材のデザインは、海洋サンゴの多孔質構造と化学組成にヒントを得たもので、骨折した患者に革新的な解決策を提供することを目的としています。

△研究成果は「マウス脛骨骨膜骨化モデルを用いたハイドロキシアパタイト/アラゴナイトの骨形成能の迅速評価」というタイトルで、最近の学術誌「Bioactive Materials」に掲載されました(ポータル)
研究者のシア・ジーダオ博士は、3Dプリントされた材料をマウスの脛骨骨折部に移植すると、わずか2~4週間で新しい骨組織が急速に成長することを発見した。さらに、この材料は生体適合性と体内での生分解性に優れており、6〜12か月以内に自然に分解されるため、除去するための二次手術を必要とせず、健康な骨だけが残ります。

「私たちの発明は、合成代替品とドナー骨の間の溝を埋めるものです」とシア博士は語った。「私たちは、世界的な需要を満たす安全で効果的かつ拡張可能な材料を作ることが可能であることを実証しました。これにより、ドナー骨への依存を終わらせ、骨移植における倫理的および供給の問題に対処することができます。」

△サンゴは、その表面が人間の骨のスポンジ構造に似ていることから科学者の注目を集めている。
新しい3Dプリント骨移植材料

現在、骨移植を必要とする患者は、通常、本物の骨(自分の体またはドナーから採取)か合成代替骨の 2 つの選択肢に直面しています。合成材料は容易に入手可能ですが、生分解に長い時間がかかることが多く、骨結合が不十分になったり、炎症やその他の副作用を引き起こしたりする可能性があるなど、いくつかの欠点があります。サンゴは、その多孔質構造が人間の骨の海綿状構造に似ていることから、以前から移植材料として使用されてきました。しかし、サンゴの天然供給量も限られています。

△このサンゴのような3Dプリント移植材料は、実験用マウスの脛骨に移植されました。妥協案を見つけるために、科学者たちはサンゴのような材料を3Dプリントしようと試みました。このアプローチにより、外科医は移植材料をオンデマンドで迅速に入手できるようになります。シア氏とその同僚は、マウスを使った実験で3Dプリントされた移植片をテストした。実験結果によると、この移植材料は3〜6か月以内に人間の骨の欠損を修復し、4週間以内に強くて健康な皮質骨の新しい層の形成を誘発できることが示されています。研究者たちは、この技術が普及すれば、移植材料の入手性が向上し、医療費が削減されると考えている。

現在の研究はまだ人間に対する臨床試験を行っていないものの、夏博士はこの技術の将来的な応用について楽観的である。彼は、この革新的なアプローチが、天然の骨移植材料の限られた供給と既存の合成代替品の非効率性との間のギャップを埋め、患者により安全で効果的な治療オプションを提供できる可能性があると考えています。

3D プリント技術がヘルスケアに与える影響は、これにとどまりません。何年もの間、医学生や医師は、研究や患者との診察に、3Dプリントされた骨や臓器のレプリカを使用してきました。歯科医はすでにこの技術を利用して、3Dプリントの歯科インプラントや歯列矯正器具を作ったり、人体の組織サンプルからまったく新しい臓器を作ったりしている。



整形外科、インプラント、材料

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