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「記憶膠」製支架 骨折者脫苦海

2018-08-15
■胡金蓮(中)謝瑞琪(右)及郭霞帶領團隊研製骨骼支架。香港文匯報記者詹漢基  攝■胡金蓮(中)謝瑞琪(右)及郭霞帶領團隊研製骨骼支架。香港文匯報記者詹漢基 攝

香港文匯報訊(記者 詹漢基)人體骨骼可以再生,若屬大面積缺損,則需靠自體或異體骨骼移植,以手術導引骨骼再生。理大研究團隊近日成功結合形狀記憶發泡材料及羥基磷灰石(小圖,理大供圖)製作出一種骨骼支架,它可自行完全填補形狀不規則的骨缺損,以紓緩病人的痛苦並減少留醫日數。

骨折乃全球日益關注的健康問題,在人口老化的社會尤甚,如何改善移植手術或有效導引骨骼再生,是科研人員一大挑戰。

以骨質疏鬆引致的髖骨骨折為例,今年香港有9,590宗新病例,一項最新研究預測,到了2050年,每年新症數目將是現時的3倍。

由理大紡織及服裝學系教授胡金蓮和博士後研究員謝瑞琪,及康復治療科學系副教授郭霞帶領的團隊致力骨支架研究,與四川大學合作,就相關項目進行細胞培植及動物建模實驗。

注水凝膠陶瓷 難緊貼易碎裂

現時身體因為手術或意外造成了骨頭大面積缺損和骨折,傳統的治療方法是進行自體骨移植或注入水凝膠、陶瓷等物料,前者的缺點是人體骨組織供應有限、難以緊貼缺損部位的輪廓;後者易碎裂折斷,達不到支撐作用。

胡金蓮介紹指,是次新研發的骨骼支架由塑膠材料──形狀記憶聚氨酯泡沫(polyurethane foam)與羥基磷灰石的納米粒子結合而成,前者具有形狀記憶功能,可以在0°C將其壓縮,並在40°C回復原狀;後者具有生物活性,能促進骨骼形成。使用時可以壓縮或加熱等方法,讓支架變形,再植入骨缺損處,然後遇熱膨脹,支架即會自行填補骨缺損的不規則形狀。

可減感染風險 不排斥速康復

以微創手術植入有關支架,能導引骨細胞及血管形成,其具有生物相容性的特點,不會引起身體排斥,又可減低受感染的風險,加快病人康復,減輕痛苦。

胡金蓮形容,這種骨骼支架就像葡萄架,讓細胞像藤一樣爬滿葡萄架,而且支架擁有多孔結構及相互連結的孔洞,細胞能遷移並形成新的組織。

是次研究已在動物身上進行實驗,18隻兔子每條腿的股骨近膝蓋位置有缺損,即共有36處缺損,實驗組及對照組各佔一半。

實驗組在白兔骨缺損的位置植入了被壓縮至原來一半大小的支架,加入40°C鹽水後,支架膨脹至填滿骨損的大小。對照組則沒有植入任何支架。

12周後,實驗組的骨組織、血管、成骨細胞生長等均比對照組快,相較對照組的24%骨內生長,實驗組有46%骨缺損被修復,血管數量亦是對照組的4倍;實驗組的成骨細胞覆蓋了5%的骨頭表面,而對照組接近沒有成骨細胞。

研究團隊未來進一步進行支架的體內降解測試,預計最快五六年後可作臨床應用。

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