华南理工大学有四项科技成果荣获第三十八届日内瓦国际发明展奖。其中,材料科学与工程学院王迎军教授等完成的“仿生功能化与个性化的骨组织修复体”获银奖。
对于骨组织缺损来说,采用人工骨替代同种异体骨,利用数字化骨库进行数字化和个体化的修复重建是今后的发展趋势。从长远来看,发展性能满足临床应用要求的新型生物材料,制造适合于不同个体、不同部位的人工修复体产品是组织重建的必由之路。
王迎军教授团队根据骨科临床对材料的要求,研发新型适应于个性化制造的仿生功能化生物材料,如对于承力的骨科植入材料,采用多种表面技术在钛基体表面制备出生物活性功能涂层,用于人工关节和牙根、骨板骨钉等,且不同外形的个体化人工牙根产品加工精度高、连接密封性好;对于非承力骨修复体,采用骨组织中所具有的生物大分子成分,如胶原蛋白、透明质酸等作为骨重建材料的基质材料,添加纳米羟基磷灰石等无机相,制备出具有良好加工性能的人体组织功能重建植入材料,这类组织重建材料及植入体具有良好的生物活性、细胞亲和性以及组织诱导特性。
在此基础上,根据硬组织解剖模型计算机辅助分析结果,结合硬组织病变性质、畸形程度等因素,采用计算机模拟组织缺损情况,采用三维图形重建软件重构缺损区域的三维,建立个体组织缺损区外形轮廓的表面信息,利用生物医学信息及影像处理技术、产品个体化设计与制造技术、功能性组织重建材料的设计与制备技术以及人体组织功能重建工程技术成套化等关键技术,制备出具有仿生功能及个性化的骨修复体。
所研发的修复体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损部位的医学图像进行术前三维重建、计算机辅助设计及制作,同时还根据手术设计方案预先制作各种手术导板和辅助器件,使这类骨修复体可以很好的适应不同患者、不同骨缺损部位的修复需要,达到精确修复和组织重建的目的。
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