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“骨泡沫”、“骨漿糊”可以改善骨質?

發布時間:2017-11-17 14:43:00 點擊:
  最近,據外媒和國內媒體報道,美國生物醫學材料領域的研究者,正在研發一種叫“骨泡沫”的材料。這種材料由一種名為聚己內酯(polycaprolactone,簡稱PCL)的聚合物制成。這種新型海綿狀聚合物,可為骨骼缺損或間隙太寬的患者提供骨骼修復支架,可以使骨細胞自我再生。這種“骨泡沫”所采用的PCL材料已經被應用于生物醫學領域,例如醫用的縫合線。
  PCL有兩個突出的特性:在60℃以上,具有延展性;而在體溫環境下,會呈現堅硬狀態,并且能夠在人體內緩慢且安全地降解。此項研究的首席研究員梅麗莎·格倫林表示:“首先將此種聚合物在鹽水中加熱,直到它變得柔韌,然后根據缺失骨頭的形狀準確地將之成型,聚合物冷卻之后變得堅硬。骨泡沫放入體內之后,骨細胞會逐漸形成取代骨泡沫,最終聚合物會被吸收并排出體外。”這是研究人員設想的理想效果。在實驗中,格倫林和她的同事們在PCL中加入另一種生物可降解的聚合物—聚多巴胺,用以刺激骨骼生長。然后他們在聚合物中加入人類骨細胞,經過幾天之后骨細胞不僅成倍增長,而且生成了十分重要的成骨蛋白。目前,格倫林的骨泡沫還只在實驗室中測試。
  PCL材料可被人體吸收
  記者采訪華南理工大學梁基照教授,據他介紹,PCL材料是一種化學合成的生物降解性高分子材料。因為與生物體的相容性很好,無毒無害,是當下生物醫學材料領域中經常被用到的材料之一。這類材料可以被生物降解,被人體吸收,用作完全可降解塑料手術縫合線;與細胞相容性很好,細胞可在其基架上正常生長;可控釋藥物載體、細胞、組織培養基架,可作為醫用造型材料。在野外也很容易降解,在土壤和水環境中,6~12個月可完全分解成二氧化碳和水。對環境和水源無害。PCL可以用作支架,也可以再添加其他生物成分進去,例如聚多巴胺等,實現其他的功能需求,讓骨細胞的增殖生長成為一種可能。生物醫學材料方面的專家在這方面有很多的嘗試。可以造出人造骨骼、關節、牙齒,可以做人工晶狀體、耳蝸等。在整容手術中,也可以用來起到填充功能。
  “骨泡沫”能否成為活骨?
  中山大學附屬第一醫院整形外科主任許揚濱教授在接受記者采訪時表示:“這種‘骨泡沫’材料聽起來很新鮮,但其實,我們臨床上遇到的骨損傷情況,缺骨的情況比較少,更多是需要復位的情況。我們的手術多是對碎裂的骨骼進行重新復位和拼接。現在的方法一般是將復位后的骨骼用鋼板螺釘固定,在后續的修養中,等待骨骼緩慢愈合。有一種情況,可能造成骨骼的缺損,比如臺灣地區因嚼食檳榔而多發的口腔癌,在腫瘤切除之后,會造成面部骨骼的缺損,因此需要接骨整形的手術。這種情況下,我們通常采用的是補接自體的活骨,把血管也接回去,只有這樣才能讓骨骼重新生長。骨泡沫材料能否成為臨床上能用的活骨,恐怕還需要打一個問號。”
  專家:“骨泡沫”離現實還遠
  在許揚濱教授看來,骨骼損傷的一些小的縫隙是可以自己愈合的。對于一些時間過長的陳舊性骨折,已經無法復位的情況,臨床上目前更多用到的填充材料有MEDPORE、鈦板等。“美國的外科醫生也用過一些高密度材料,對右側顱骨缺損的傷患,透過CT掃描做出左側顱骨的對稱鏡像,繼而用高密度材料為患者重造出右側的顱骨。”許揚濱說。除了這類缺損的情況,目前還有一類用骨骼和軟組織的填充劑,則多是出于美容整形的目的。“能形成骨蛋白的‘骨泡沫’材料,究竟填充效果能去到哪一步,現在仍處在實驗室階段,很多產品在人體外和人體內的表現是兩回事。現在其再造骨的作用能去到哪個程度,長出來的骨骼會不會不規則?對這些疑問我們只能拭目以待。這類組織工程研究出來的人造產品,需要很強的實驗室后盾,目前的制造成本非常高,離普通人能接受的臨床應用還很遠。”
  “骨漿糊”修復骨質疏松
  此外,在英國諾丁漢大學,科學家們也正在研究一種液體的骨組織“骨漿糊”,能幫助骨質疏松患者受損變脆的骨骼重新得到修復。這種“漿糊”用多孔的鈣磷酸鹽分子制成,其中也植入了能激發新的骨骼生長的干細胞。它可以通過注射的方式,注入到骨質疏松患者變薄變脆的骨骼區域。鈣磷酸鹽是骨骼中的基本礦物質,為脆弱易凋亡的骨骼干細胞提供一層保護套。諾丁漢大學的研究者們以容易因骨質疏松而骨折的老年人為目標群體。遺傳因素、缺乏鍛煉、營養狀況糟糕都是引起這一病癥的原因。研究團隊成員之一的伊菲·阿哈姆德博士表示,這種手段有可能成為一種預防手段,在骨折發生之前,就對有風險的骨骼進行加固和干預。雖然這種材料之前就已經開始有研發利用,但研究團隊則想通過多孔的結構,更好地保護脆弱的骨細胞。目前,這種“骨漿糊”還沒有用于人體實驗。
  專家:骨質疏松不可逆轉
  記者采訪中山大學附屬第一醫院關節外科主任傅明教授時,他覺得英國的這項研究實際并沒有太大的意義。傅明說:“嚴格來說,骨質疏松是治不好的。尤其是女性,在停經期前后,由于身體內分泌的改變,骨質流失速度會明顯加快。現在的抗骨質疏松藥物、治療方法,其實效果都非常有限。有些研究還發現,一些抗骨質疏松藥物雖然能增加骨骼的硬度,但也增加了骨骼的脆性,使骨骼的韌性減低,反而更容易造成骨折。報道中提到的鈣磷酸鹽,其實在十年前已經被用作‘人工骨’,用來在骨缺損時填充骨骼空腔,或者注射進骨折愈合不良的地方。但現在臨床上已較少使用,主要是效果不是很好,很多時候達不到預期的成骨目的,而且價格昂貴。這項研究還加入了骨髓干細胞,已涉及生物基因治療,目前,這些研究基本上仍局限于實驗室中,要應用于臨床均需要嚴格的臨床驗證和相關部門的嚴格審批,確認其安全性后,才能應用于臨床治療。”
  如何預防骨質疏松
  傅明指出,對于老年人而言,不要太執著于干預,而是要以放松的心態,接受這個不可逆轉的事實,放開心情去好好享受生活。對于年青人而言,在二十來歲,就要有意識的注意補一些鈣。讓自己的‘倉庫’存貨量足一些,這樣老來也有足夠的骨量讓它慢慢流失。一般人從30歲開始,身體的結構和機能就已開始退變。“到了老年再補充鈣劑,基本已作用不大,吃下去也多會排出來,即使是有限的吸收,身體也難以有效地轉化這些鈣劑來進行骨量的補充。有時候過度鈣補反而會造成其它的不良后果,如泌尿系統結石等。”
  另外,無論對老年人,還是對年輕人而言,適當鍛煉都是有好處的。老年人經常會因生病臥床而發生廢用性骨質疏松,當運動起來,骨骼適當承受壓力、刺激,骨細胞就會生長得更好一些。最好的鍛煉方式是游泳,或者散步,慢跑也可以,但注意運動不要太劇烈。老年人更要注意運動時的安全,小心保護好自己,避免跌倒、摔傷。

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