从泡沫到骨骼 植物纤维素可以为健康的骨骼植入铺平道路

来自不列颠哥伦比亚大学和麦克马斯特大学的研究人员开发出了可能成为未来骨植入材料的东西：一种通风，泡沫状物质，可以注入体内并为新骨骼的生长提供支架。

它是通过处理来自植物纤维素的纳米晶体制成的，以便它们连接起来并形成坚固但轻质的海绵 - 技术上讲，气凝胶 - 可根据需要压缩或膨胀以完全填充骨腔。

“大多数骨移植或植入物都是由坚硬的脆性陶瓷制成，并不总是符合孔的形状，这些间隙会导致骨骼生长不良和植入失败，”研究作者Daniel Osorio博士说。麦克马斯特化学工程专业的学生。“我们创造了这种纤维素纳米晶体气凝胶作为这些合成材料的更有效替代品。”

对于他们的研究，该团队与两组大鼠一起工作，第一组接受气凝胶植入，第二组接受没有。结果显示，与对照组相比，植入组在三周内骨骼生长增加33%，12周时骨骼增长50%。

“这些研究结果首次表明，纤维素纳米晶体气凝胶可以支持新的骨骼生长，”研究报告的共同作者，木材科学与化学和生物工程教授Emily Cranston说道，他担任总统卓越主席在UBC的森林生物产品。她补充说，当骨骼开始愈合时，植入物应分解成体内的无毒成分。

该研究的共同作者凯瑟琳·格兰菲尔德(Kathryn Grandfield)是麦克马斯特的材料科学与工程和生物医学工程教授，负责监督这项工作，该创新可能会填补北美20亿美元骨骸市场的空白。

“我们可以看到这种气凝胶被用于许多应用，包括牙科植入物和脊柱和关节置换手术，”Grandfield说。“它将是经济的，因为原料纳米纤维素已经以商业数量生产。”

研究人员表示，气凝胶从实验室进入手术室需要一段时间。

“今年夏天，我们将研究导致骨骼生长的骨骼和植入物之间的机制，”Grandfield说。“我们还将研究植入物如何使用先进的显微镜降解。之后，在准备进行临床试验之前，还需要进行更多的生物学检测。”