新材料+3D打印支架，這款植入物有望用于修復膝關(guān)節(jié)軟骨

膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)是治療膝關(guān)節(jié)疾病的重要手段，并且無論是膝關(guān)節(jié)植入物還是置換手術(shù)技術(shù)都已基本完善。然而膝關(guān)節(jié)植入物是有使用壽命限制的，所以一直以來60歲一下的患者，特別是青年患者如果接受人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)，在未來接受二次手術(shù)的可能性較高。這種情況在一定程度上限制了年輕膝關(guān)節(jié)疾病患者對于膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)治療的接受度。換一個角度來看，醫(yī)療市場對于針對年輕膝關(guān)節(jié)疾病或損傷患者的治療解決方案存在著需求。

植入物研發(fā)企業(yè)Nanochon 通過一款新材料和3D打印技術(shù)來開發(fā)軟骨修復支架，目標是替代損失和損壞的膝關(guān)節(jié)軟骨，并促進新的軟骨組織再生，用于修復18至55歲之間的成年人所不能自愈的晚期關(guān)節(jié)損傷。

起到軟骨再生和承受負載力雙重作用
Nanochon 公司研發(fā)了一種用于細胞生長的材料-具有納米結(jié)構(gòu)的聚氨酯(nPU)。Nanochon 發(fā)現(xiàn)該材料具有其獨特的化學和物理特性，使其能夠支持干細胞快速生長和組織形成，進行軟骨修復，并且在修復期間可作為膝關(guān)節(jié)軟骨組織的替代性材料。

Nanochon通過3D打印技術(shù)將這款材料制成定制化支架植入物，該植入物對于膝關(guān)節(jié)軟骨的治療原理是：

一方面在植入體內(nèi)后促進軟骨組織和血管的生長，起到組織修復的作用；另一方面可以像傳統(tǒng)關(guān)節(jié)植入物一樣承受負載，在修復期間替代患者本身的軟骨，使患者能夠短時間內(nèi)恢復運動能力。隨著時間的推移，損傷的關(guān)節(jié)組織會長入3D打印植入物，植入物材料溶解，最終留下完全愈合的關(guān)節(jié)組織。

Nanochon 目前正在進行動物試，包括大型動物馬和小型動物大鼠。Nanochon進行的一項大鼠研究，全膝骨軟骨缺損在大鼠左膝的滑車溝中進行治療。 1和3個月后，大鼠顯示出更快的植骨，以及更長和更完整和成熟的軟骨，小梁骨和血管系統(tǒng)。

Nanochon 計劃在2019年開展臨床試驗，如這項技術(shù)臨床試驗成功，并通過FDA 審批，將為膝關(guān)節(jié)表面的關(guān)鍵尺寸軟骨損傷修復，治療治療運動損傷、早發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎和其他形式的全層軟骨損失類疾病提供一種新的治療方案。

全球多家研究院所及骨科醫(yī)療器械制造企業(yè)都有通過3D打印支架進行骨再生的研究成果，其中起到關(guān)鍵作用的是生物相容性材料以及3D打印支架的設(shè)計方式。

根據(jù)市場研究，我國在骨再生3D打印支架研究方面也頗有建樹，并且已在3D打印支架用于大塊骨缺損這一世界性難題方面取得了進展。

中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員吳成鐵與常江帶領(lǐng)的研究團隊，在3D打印復雜結(jié)構(gòu)生物陶瓷用于血管化大塊骨缺損修復方面取得了進展。研究團隊設(shè)計3D打印骨缺損修復支架時采用仿生蓮藕結(jié)構(gòu)，體內(nèi)動物實驗表明，該仿生蓮藕生物支架提高了骨組織再生能力和成血管化效應，有利于骨缺損的修復。與傳統(tǒng)的3D生物活性支架相比，該3D打印仿生蓮藕生物支架更有利于營養(yǎng)物質(zhì)向支架內(nèi)部的傳輸，引導細胞和組織向內(nèi)長入，從而促進前期的成血管以及后期的成骨，提高了骨缺損的修復性能。

2018年2月，西京醫(yī)院骨科開展了3D打印支架長段骨缺損修復的臨床試驗。3D打印支架由西安點云生物科技有限公司采用無絲3D打印技術(shù)為患者量身定制，材料為生物相容性的陶瓷復合材料，能夠在誘導患者自身新骨生成的同時逐漸降解，最終被患者的新生骨組織完全替代，無需二次手術(shù)取出，降低植入物在體內(nèi)長期存在的潛在風險。

來源：3D科學谷