从泡沫到骨：健康的骨植入物

它是通过处理从植物纤维素中提取的纳米晶体制成的，使它们连接起来，形成一个坚固而轻的海绵——从技术上讲，是一种气凝胶——可以在需要时压缩或膨胀，完全填满一个骨洞。该研究的作者、麦克马斯特大学化学工程博士生丹尼尔·奥索里奥(Daniel Osorio)说:“大多数骨移植或植入物都是由坚硬易碎的陶瓷制成，它们并不总是符合洞的形状，这些间隙会导致骨生长不良和植入物失败。”“我们创造了这种纤维素纳米晶体气凝胶，作为这些合成材料的更有效的替代品。”

在他们的研究中，该团队使用了两组老鼠，第一组接受气凝胶植入，第二组不接受。结果显示，与对照组相比，植入假体的那组在三周时骨骼生长增加了33%，在12周时骨骼生长增加了50%。“这些发现表明，在实验室环境中，纤维素纳米晶体气凝胶可以支持新的骨骼生长，”该研究的合著者Emily Cranston说，她是木材科学和化学和生物工程教授，在UBC担任总统的森林生物产品卓越主席。她补充说，随着骨头开始愈合，植入物应该在体内分解成无毒成分。

学习合作社的北美骨移植市场的创新可能填补了北美的2亿美元的骨移植市场。“我们可以看到这种气凝胶用于许多应用程序，包括牙科植入物和脊柱和联合更换手术，”格兰菲尔德说。“并且它将是经济的，因为原料是纳米细纤维素已经在商业量中产生。”

研究人员说，气凝胶要走出实验室进入手术室还需要一些时间。格兰德菲尔德说:“今年夏天，我们将研究导致骨生长的骨和植入物之间的机制。”“我们还将使用先进的显微镜观察植入物是如何降解的。之后，在为临床试验做好准备之前，还需要进行更多的生物测试。”