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人造凝胶软骨性能优于真品
2022-08-16
来源:科技日报
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美国杜克大学科学家在最新一期《先进功能材料》杂志上发表文章称,他们研制出一种水凝胶基软骨替代品,这种替代品比真软骨更坚固耐用,基于这种水凝胶的植入物可在不替换整个关节的情况下,替换磨损的软骨并减轻膝关节疼痛,有望成为膝盖疼痛患者的福音。

  

  科技日报讯 (记者刘霞)美国杜克大学科学家在最新一期《先进功能材料》杂志上发表文章称,他们研制出一种水凝胶基软骨替代品,这种替代品比真软骨更坚固耐用,基于这种水凝胶的植入物可在不替换整个关节的情况下,替换磨损的软骨并减轻膝关节疼痛,有望成为膝盖疼痛患者的福音。

  为制造出这种新型凝胶,研究团队将再生纤维素纤维薄片注入黏液聚乙烯醇内,最终得到一种类似果冻的凝胶,其60%的物质为水,柔软却异常坚固。研究人员解释说,纤维素纤维的作用类似于天然软骨中的胶原纤维,它们在拉伸时赋予凝胶强度。聚乙烯醇有助于它恢复到原来的形状。

  研究人员表示,天然软骨可承受每英寸5800—8500磅的巨大拉力和挤压,但他们最新研制出的水凝胶软骨是首个能耐受更大拉力和挤压的人造软骨,其张力比天然软骨强26%,耐压能力比天然软骨高66%,且耐磨性是天然软骨的3倍。

  骨关节炎通常源于软骨的渐进性磨损和撕裂,全世界有近1/6的成年人(约8.67亿人)受到影响。几十年来,外科医生已经开发出许多微创方法,如去除松散的软骨,或打洞以刺激软骨新生,或移植健康软骨等,但所有这些方法都需要数月才能康复,且有一定比例会随着时间的推移而失效。

  研究人员称,对于那些希望避免更换整个膝关节的患者,新型水凝胶可能很快会成为他们的另一种选择,帮助患者快速、无痛地重新站起来。由这种材料制成的植入物目前正由斯巴达生物医学公司开发,并在绵羊身上开展测试。研究人员准备明年开始在人类身上进行临床试验。


  
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