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蛋壳颗粒增强水凝胶可以帮助成长和修复骨骼

目前,骨移植物和替代生物材料在全球拥有27亿美元的市场价值。在世界范围内,每年进行超过200万次骨移植手术以治疗患者缺陷,包括但不限于癌症,事故,疾病和战伤。

骨修复对于在损伤后恢复患者功能至关重要。手术治疗选择取决于目前可用的骨移植材料,其具有各种缺点,包括其复杂的制造步骤,不灵活性,缺乏孔隙率和生物功能性,以及需要昂贵的试剂。

蛋壳颗粒增强水凝胶可以帮助成长和修复骨骼

目前的标准做法涉及使用自体移植物和同种异体移植物治疗骨缺损。患者自身的骨骼可用于移植物或供体骨组织可移植以修复受损区域。

然而,现有材料和实践存在许多限制,必须解决这些限制才能成功治疗。

“我们的技术有朝一日可用于修复因老化,事故,癌症和其他疾病或军事战斗而受伤的患者的骨骼,” 该研究的通讯作者Gulden Camci-Unal教授说。

通过创新的过程,将压碎的蛋壳插入水凝胶混合物中,形成微型框架,在实验室中生长骨骼,用于骨移植。

为此,将骨细胞从患者体内取出,引入该物质中,然后在将所得新骨植入患者体内之前在培养箱中培养。

“我们的研究表明,当蛋壳颗粒 - 主要由碳酸钙制成 - 被掺入水凝胶混合物中时,它们会增加骨细胞生长和硬化的能力,这可能会导致更快的愈合,”Camci-Unal教授说。

“而且,由于骨骼是从患者体内取出的细胞产生的,因此个体免疫系统拒绝新材料的可能性大大降低。”

该过程还可用于帮助生长软骨,牙齿和肌腱。

“这是第一项在水凝胶基质中使用蛋壳颗粒进行骨修复的研究,”Camci-Unal教授说。

“我们已经为它申请了专利,并对我们的结果感到非常兴奋。我们预计该过程可以在许多重要方面进行调整。“

“全球废弃蛋壳的浪费每年通常达数百万吨,形成家庭和商业烹饪,”她说。

“通过重新利用它们,我们可以直接有益于经济和环境,同时为未满足的临床需求提供可持续的解决方案。”

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