華南理工大學有四項科技成果榮獲第三十八屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展獎。其中,材料科學與工程學院王迎軍教授等完成的“仿生功能化與個性化的骨組織修復體”獲銀獎。
對于骨組織缺損來說,采用人工骨替代同種異體骨,利用數(shù)字化骨庫進行數(shù)字化和個體化的修復重建是今后的發(fā)展趨勢。從長遠來看,發(fā)展性能滿足臨床應(yīng)用要求的新型生物材料,制造適合于不同個體、不同部位的人工修復體產(chǎn)品是組織重建的必由之路。
王迎軍教授團隊根據(jù)骨科臨床對材料的要求,研發(fā)新型適應(yīng)于個性化制造的仿生功能化生物材料,如對于承力的骨科植入材料,采用多種表面技術(shù)在鈦基體表面制備出生物活性功能涂層,用于人工關(guān)節(jié)和牙根、骨板骨釘?shù),且不同外形的個體化人工牙根產(chǎn)品加工精度高、連接密封性好;對于非承力骨修復體,采用骨組織中所具有的生物大分子成分,如膠原蛋白、透明質(zhì)酸等作為骨重建材料的基質(zhì)材料,添加納米羥基磷灰石等無機相,制備出具有良好加工性能的人體組織功能重建植入材料,這類組織重建材料及植入體具有良好的生物活性、細胞親和性以及組織誘導特性。
在此基礎(chǔ)上,根據(jù)硬組織解剖模型計算機輔助分析結(jié)果,結(jié)合硬組織病變性質(zhì)、畸形程度等因素,采用計算機模擬組織缺損情況,采用三維圖形重建軟件重構(gòu)缺損區(qū)域的三維,建立個體組織缺損區(qū)外形輪廓的表面信息,利用生物醫(yī)學信息及影像處理技術(shù)、產(chǎn)品個體化設(shè)計與制造技術(shù)、功能性組織重建材料的設(shè)計與制備技術(shù)以及人體組織功能重建工程技術(shù)成套化等關(guān)鍵技術(shù),制備出具有仿生功能及個性化的骨修復體。
所研發(fā)的修復體除了具有良好的生物相容性、生物活性外,由于其加工完全按照骨缺損部位的醫(yī)學圖像進行術(shù)前三維重建、計算機輔助設(shè)計及制作,同時還根據(jù)手術(shù)設(shè)計方案預先制作各種手術(shù)導板和輔助器件,使這類骨修復體可以很好的適應(yīng)不同患者、不同骨缺損部位的修復需要,達到精確修復和組織重建的目的。
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