滑铁卢大学的研究团队研发了一种新型材料，其特性与骨组织相似。这种材料在3D打印机中应用，为需要进行重大骨骼修复和重建手术的患者提供了一种创新的治疗选择。
目前，外科重建手术通常依赖金属植入物和捐赠骨。外科医生需要从组织库中获取特定尺寸和类型的材料，以尽可能匹配患者的解剖结构，但理想的匹配情况非常少见。此外，接受者的身体也可能对捐赠的骨头产生排斥反应。
为了解决这些挑战，这种新型生物聚合物纳米复合材料能够3D打印成符合患者个体需求的定制骨移植物。它还可以减少对金属板的依赖，从而降低感染风险，并提高患者成功接受移植物的几率。
这项材料是滑铁卢研究人员最新的创新成果，他们通过多种技术手段推动健康领域的进步。滑铁卢大学致力于通过技术创新、虚拟护理和健康数据应用，确保每个人都能实现最佳的健康和福祉，这也是该校健康未来计划的一部分。
系统设计工程系的教授、新生物医学工程研究生项目主任及首席研究员托马斯·威利特博士表示：“我们已经开发出一种坚固且可3D打印的材料，具备成为新骨组织的潜力。”“借助这项技术，我们能够更成功地实现重建骨缺损所需的患者特定几何形状。”
这种材料结合了纳米颗粒，模拟骨矿物质的成分，从而增强了材料的强度。最终，研究团队希望骨细胞能够在此材料上生长，并用新骨替代生物聚合物纳米复合材料，随后人体将排出这些生物聚合物。
滑铁卢大学的博士候选人Elizabeth Diederichs表示：“我们目前的研究重点是提升我们的生物聚合物纳米复合材料作为植入物的功能强度，以及其被活骨逐渐取代的能力。”“我们的目标是通过这种材料减少患者在骨重建手术后需要进行的重复手术。”
该团队与滑铁卢工程学院的教授、生物医学工程本科项目主任莫德·戈贝特博士合作，成功进行了骨细胞相容性测试。
“任何植入体内的材料都会引发反应，”戈贝特指出。“我们的测试结果显示，骨细胞对我们的生物聚合物纳米复合材料的生物反应优于传统材料。它们能够附着、繁殖并保持其活性，这令人非常兴奋。”
研究人员正在寻求资金，以便进行更多实验并获得监管机构的批准，从而推动临床应用技术的发展。
论文“体外评估骨细胞对用于骨重建的新型3D打印纳米复合生物材料的反应”已发表在《生物医学材料研究杂志》A部分，该研究得到了加拿大卫生研究所的资助。
滑铁卢大学将于2025年4月10日至11日主办泰晤士高等教育数字健康2025峰会。
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