(文章來(lái)源:中國(guó)數(shù)字科技館)
查爾姆斯理工大學(xué)(Chalmers)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種具有獨(dú)特性能組合的新型合成橡膠狀材料。該材料適合用于支撐或替換人體組織的各種醫(yī)療設(shè)備。圖像中3D打印的“鼻子”是材料充當(dāng)軟骨替代品的示例。 (圖片來(lái)源:Anna Lena Lundqvist / Chalmers)
瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種新型的橡膠狀材料,具有獨(dú)特的性能,可以在醫(yī)療程序中作為人體組織替代品。這種材料有可能對(duì)許多人的生活產(chǎn)生重大影響。這項(xiàng)研究最近發(fā)表在備受贊譽(yù)的科學(xué)期刊ACS Nano上。
在醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中,能夠與身體契合的新型自然材料有很大的市場(chǎng)需求。在人體內(nèi)引入外來(lái)材料附有很多風(fēng)險(xiǎn),比如說(shuō)嚴(yán)重的感染。今天使用的許多物質(zhì),例如肉毒桿菌毒素,都是劇毒的。我們需要新型、適應(yīng)性更好的材料。
在這項(xiàng)新研究中,查爾姆斯(Chalmers)研究人員開(kāi)發(fā)了一種材料,僅由可在人體中正常工作的成分組成。該材料的基礎(chǔ)與有機(jī)玻璃相同,有機(jī)玻璃應(yīng)用于許多醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用中。通過(guò)重新設(shè)計(jì)成分,并通過(guò)形成納米結(jié)構(gòu)的過(guò)程,研究人員賦予了該材料獨(dú)特的性能組合。他們最初的目的是生產(chǎn)一種堅(jiān)硬的類(lèi)骨材料,但結(jié)果卻出乎意料。
“我們非常驚訝地發(fā)現(xiàn)這種材料非常柔軟,靈活并且極富彈性。我們得出的結(jié)論是它不能作為堅(jiān)骨替代材料使用。但是出乎意料的新特性使我們的發(fā)現(xiàn)同樣令人興奮,”Anand Kumar說(shuō)。Rajasekharan博士是材料科學(xué)系的一名研究員,也是該研究的幕后研究員之一。
結(jié)果表明,這種新型的橡膠狀材料可能適合具有許多罕見(jiàn)特性組合需求的應(yīng)用,這些特性包括高彈性,易加工性以及醫(yī)療適用性。
“我們當(dāng)前著眼的首個(gè)應(yīng)用是導(dǎo)尿管。這種材料可以抑制細(xì)菌在表面生長(zhǎng)的方式來(lái)構(gòu)造,使它非常適用于醫(yī)療用途,”該產(chǎn)品的研究負(fù)責(zé)人、查爾姆斯理工大學(xué)研究的化學(xué)教授Martin Andersson表示。對(duì)新的納米橡膠材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面處理,使其具有天然,無(wú)毒的抗菌性能。這是通過(guò)將抗菌肽(先天免疫系統(tǒng)中的小蛋白)粘附在其表面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這可以減少對(duì)抗生素的需求,是一項(xiàng)對(duì)抗不斷增長(zhǎng)的抗生素耐藥性的重要貢獻(xiàn)。
由于新材料可以通過(guò)鎖孔手術(shù)進(jìn)行注射與嵌入,因此也可以減少對(duì)劇烈手術(shù)和重建身體部位手術(shù)的需求。該材料可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)套管以粘性流體的形式注入,從而在體內(nèi)形成其自身的彈性結(jié)構(gòu),或者也可以根據(jù)需要將材料3D打印到特定的結(jié)構(gòu)中。
Martin Andersson繼續(xù)說(shuō):“在許多疾病中,軟骨破裂,骨頭之間產(chǎn)生摩擦,給病患造成極大的痛苦。在這種情況下,這種材料可能會(huì)成為替代品。”
該材料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它包含三維有序的納米孔。這意味著可以為各種治療目的(例如改善愈合和減輕炎癥)加載藥物。這樣就可以進(jìn)行局部治療,從而避免了諸如必須用藥物治療整個(gè)身體的事情,幫助減少與副作用有關(guān)的問(wèn)題。由于它是無(wú)毒的,因此也可以很好地用作填充劑,因此研究人員將整形外科視為新材料的另一個(gè)非常有趣的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。
(責(zé)任編輯:fqj)
-
納米材料
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
172瀏覽量
18858 -
醫(yī)療技術(shù)
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
210瀏覽量
21186
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論