可打印的橡胶类材料可以替代人体组织
瑞典查尔默斯理工大学的研究人员创造了一种新的类似橡胶的材料,这种材料具有一系列独特的性能,可以在医疗程序中作为人体组织的替代品。这种材料有可能对许多人的生活产生重大影响。
在发展中医疗技术产品,有一个巨大的需求,新的自然主义材料适合与身体的整合。将物质引入体内有很多风险,比如严重感染在其他方面。今天使用的许多物质,比如肉毒杆菌,都是剧毒的。需要一种新的、适应性更强的材料。
在这项新研究中,查尔默斯的研究人员开发了一种仅由已被证明在体内有效的成分组成的材料。该材料的基础与有机玻璃相同,这是一种在医疗技术应用中很常见的材料。通过重新设计其结构,并通过一种叫做纳米结构的过程,他们赋予了这种新获得专利的材料一种独特的性能组合。
研究人员最初的目的是制造一种坚硬的类似骨头的材料,但他们得到了令人惊讶的结果。“我们真的很惊讶,这种材料变得非常柔软,有弹性,非常有弹性。我们的结论是,它不能作为骨骼替代材料。但这些新的、意想不到的特性让我们的发现同样令人兴奋,”材料科学博士阿南德·库马尔·拉贾塞卡兰(Anand Kumar Rajasekharan)说,他也是这项研究的研究人员之一。
结果表明,这种新型橡胶材料可能适用于许多需要高弹性、易加工和适合医疗用途的特殊性能组合的应用。“我们现在研究的第一个应用是导尿管。这种材料的构造方式可以防止细菌在表面生长,这意味着它非常适合医疗用途,”该研究的研究负责人、Chalmers大学的化学教授马丁·安德森(Martin Andersson)说。
新型纳米橡胶材料的结构允许其表面经过处理,使其以一种自然、无毒的方式变得抗菌。这是通过将抗菌肽(一种小蛋白质,是我们先天免疫系统的一部分)粘在其表面来实现的。这有助于减少对抗生素的需求,这是对抗生长的重要贡献抗生素耐药性.
因为新材料可以通过钥匙孔注入和插入手术在美国,它还可以帮助减少剧烈手术和重建身体部位的手术。这种材料可以作为粘性流体通过标准套管注入体内,从而在体内形成自己的弹性结构。或者,材料也可以3 d印制根据需要将其转化为特定结构。“有很多疾病都是软骨受损,骨头之间产生摩擦,给患者造成巨大的疼痛。这种材料在这些情况下可以作为替代品。”
这种材料的另一个优点是它含有三维有序的纳米孔。这意味着它可以装载药物,用于各种治疗目的,如促进愈合和减少炎症。这使得局部治疗成为可能,例如,避免使用药物治疗整个身体,这可能有助于减少与副作用相关的问题。由于它是无毒的,它也可以作为填充物——因此研究人员将整形手术视为这种新材料的另一个非常有趣的潜在应用领域。
来源:查尔默斯理工大学