布拉格IOCB的研究人员改进了用于重建和整形手术的3D打印材料

2024年2月26日，南极熊获悉，布拉格IOCB和根特大学((GHENT))的研究人员在《ACS应用工程材料》上发表了一篇论文，介绍了他们对明胶基材料的研究成果，该材料具有广泛的医疗应用潜力，尤其在整形和重建手术中。这项研究提出了一种新的方法，可以利用X线机或计算机断层扫描(CT)对3D打印的明胶基材料轻松进行监控。

明胶基材料具有多种优点，包括生产简单、无毒、成本低廉、可生物降解以及促进细胞生长。外科医生可以将这种材料制成植入物，放入伤口中，随着时间的推移，身体会逐渐分解它，并用自身组织替代。这些材料有助于加速伤口愈合，并且可以重塑组织，比如在乳房切除术后进行乳房重建。现在，借助3D打印技术，可以为每位患者量身定制这些材料，为医疗领域带来更多可能性。

△该研究题目为“用于再生医学的可照相打印不透射线水凝胶”（传送门）

布拉格IOCB和根特大学的研究通过明胶基材料的3D打印实现了更加个性化的整形手术。然而，据研究人员称，到目前为止，使用传统的成像方法很难追踪这些材料在体内的分解情况，这正是布拉格IOCB的研究人员正在努力克服的障碍。新添加到材料中的不透射线（即X射线对比）剂，可以轻松追踪植入物吸收的速度以及它们是否完整或损坏。

△布拉格IOCB大学Tomáš Slanina研究小组的博士生Ondřej Groborz

Tomáš Slanina（光氧化还原化学小组）研究团队的Ondřej Groborz解释说：“目前正在撰写有关这一主题的一系列学术论文。其中第一个引入了一种基于明胶的材料，可以使用磁共振成像进行监测。在我们最近发表在《应用工程材料》上的第二篇文章中，我们赋予了材料X 射线和CT可检测性。

左图展示了利用传统的氢核磁共振成像技术（¹H MRI）观察大鼠腰部附近横截面的情况，其中不同颜色的箭头指向了不同类型的植入物。中图通过使用氟成像技术（¹⁹F MRI），特别强调了含氟的新型植入物，而老式植入物由于不含氟而未能显现。右图通过结合两种成像技术的图像，提供了植入物的详细视图，包括其大小、形状和在解剖结构中的确切位置，这种多模态成像方法为研究提供了更为丰富和精确的信息。

这一改进使我们能够对这些植入物进行长期监测，并观察和检测其生物降解和可能出现的机械故障。根据获得的数据，可以对植入物的生物降解进行定制，以满足特定的临床要求，因为人体组织的生长速度不同，植入物的特性也需要与之相适应。研究人员的目标是使这些植入物的生物降解速度与健康组织的生长速度相同。

Ondřej Groborz与根特大学的聚合物化学与生物材料小组（PBM）合作开展这项研究。布拉格IOCB和根特大学之间的合作还有可能延伸到商业领域，两家研究机构已经就所述材料在整形外科中的应用提交了联合专利申请。