给植入物涂上“人造骨”以防止炎症

给植入物涂上“人造骨”以防止炎症
激光诱导单步涂层诱导羟基磷灰石合成、HAp-基体混合熔融层及HAp涂层形成过程示意图。图中绿色圆圈表示Ca2+,红色圆圈表示PO43.。资料来源:韩国科学技术学院(KIST)

除其他因素外,由于人口老龄化,骨病变得越来越普遍,使用牙科和骨科植入物治疗骨病的人数也在增加。种植体的历史可以追溯到公元1年,那时古罗马使用锻铁种植体。然而,尽管种植体的历史很长,但仍存在许多与种植体相关的问题,如由于与骨组织融合缓慢导致种植体松动或炎症需要进行二次手术。

为了缓和这些问题,有人试图掩盖以““这和真正的人类骨骼有相同的组成。然而,传统的涂布方法要求人工骨材料的制造和单独的涂层过程都很耗时。此外,基质与人工骨涂层层之间的结合较弱,导致损伤甚至脱落,能够应用于临床实际患者的强涂层方法较少。

在这种情况下,韩国科学技术研究所(KIST)生物材料中心的Hojeong Jeon博士的研究团队宣布,他们已经开发出一种陶瓷人工骨涂层,其粘附强度是传统涂层材料的三倍。

该研究团队开发了一种技术,可以在一小时内通过单一过程诱导人工骨涂层;这种程序以前需要一天,需要几十个步骤。不需要在单独的过程中合成用于人工骨涂层的原材料,而且可以在不需要任何昂贵设备或热处理的情况下,用纳秒激光制造涂层。

给植入物涂上“人造骨”以防止炎症
由KIST的Jeon Ho-jung博士的团队开发的涂有人造骨的钛片。资料来源:韩国科学技术学院(KIST)

此外,与目前临床上应用的少数人工骨涂层技术相比,可以形成具有更强结合力的涂层层。该工艺的结果是坚固的涂层,不仅在即使是在整形外科塑料植入物等高分子材料的表面,这也是传统工艺无法实现的。

为了减少过程中涉及的步骤,同时确保涂层坚固,Jeon博士的团队将材料涂在含有钙和磷(骨骼的主要成分)的溶液中,然后用激光照射。在激光的目标位置局部升高温度,引起钙和磷的反应生成陶瓷人工骨(羟基磷灰石)并形成涂层层。

与传统的涂层方法不同,人工骨成分的合成是通过激光诱导的,基材的表面加热到熔点以上。人工骨材料被吸附在熔化的表面并变硬,使粘结强度最大化。

全博士说:“羟基磷灰石纳秒激光法是一种简单的方法来诱导非生物活性材料如钛和聚醚酮的生物活性,常用的生物材料。我预计它将成为游戏规则的改变者,因为它将广泛应用于各种需要骨整合的医疗设备。”


进一步探索

镁的通用涂层可能最终会导致更好的骨植入

更多信息:Seung - Hoon Um等,激光诱导水热合成羟基磷灰石涂层,先进功能材料(2020)。DOI: 10.1002 / ADFM.202005233
期刊信息: 先进功能材料

由国家科学技术研究委员会提供
引用:用“人工骨”涂层种植体以预防炎症(2020年,10月23日),2021年1月24日从//www.puressens.com/news/2020-10-coating-implants-artificial-bone-inflammation.html检索
此文件受版权保护。除作私人学习或研究之公平交易外,未经书面许可,任何部分不得转载。本内容仅供参考之用。
106.股票

反馈给编辑

用户评论