華南理工大學有四項科技成果榮獲第三十八屆日內瓦國際發明展獎。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,利用數字化骨庫進行數字化和個體化的修復重建是今后的發展趨勢。從長遠來看,發展性能滿足臨床應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品是組織重建的必由之路。
王迎軍教授團隊根據骨科臨床對材料的要求,研發新型適應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,采用多種表面技術在鈦基體表面制備出生物活性功能涂層,用于人工關節和牙根、骨板骨釘等,且不同外形的個體化人工牙根產品加工精度高、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、透明質酸等作為骨重建材料的基質材料,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。
在此基礎上,根據硬組織解剖模型計算機輔助分析結果,結合硬組織病變性質、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缺損區域的三維,建立個體組織缺損區外形輪廓的表面信息,利用生物醫學信息及影像處理技術、產品個體化設計與制造技術、功能性組織重建材料的設計與制備技術以及人體組織功能重建工程技術成套化等關鍵技術,制備出具有仿生功能及個性化的骨修復體。
所研發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學圖像進行術前三維重建、計算機輔助設計及制作,同時還根據手術設計方案預先制作各種手術導板和輔助器件,使這類骨修復體可以很好的適應不同患者、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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