• 文／Yessir Chen

關節壞了怎麼換？

你或許聽過人工關節，那你知道人工關節的置換手術是怎麼一回事嗎？

這種手術會切除原生的部分大腿骨、小腿骨的軟骨及骨頭，並植入金屬和塑膠軟墊代替。而現在，一篇發表在 Science Translational Medicine 的研究，將為骨科相關生醫材料建立一個新的里程碑，解決多數生醫材料成本高、缺乏手術便利性以及無法有效使骨骼再生等缺點。

最近新研發的材料能解決多數生醫材料成本高、缺乏手術便利性以及無法有效使骨骼再生等缺點。圖／Next Observer

想不到吧，骨材也能 3D 列印！

美國西北大學的研究團隊研發了一種能促進人體骨質自我修復的新材料：由聚己內酯 (polycaprolactone) 和聚乳酸─羥基乙酸共聚物 (poly (lactic-co-glycolic acid)，PLGA) 所組成的超彈性骨 (hyperelastic bone，HB) 。這種超彈性骨的材料孔隙率高達 50%，因此具有高滲透性，還能促進細胞的活化和增殖，並誘發成骨的分化。

運用這種新材料，再配上每小時高達 275 立方公分的 3D 列印速度，不但能輕易製成各式形狀，也讓它成為手術室新寵兒。

有彈性更適應，避免排斥更夠力

研究人員試著將其應用於不同大小鼠類的骨骼生長，以及恆河猴顱骨修復的研究案例中，分別植入小鼠體內 35 天、大鼠體內 8 週和大型非人靈長類動物體內 4 週。

研究結果顯示，動物的免疫系統沒有將這種超彈性骨當作異物，也就不會像面對病毒或細菌那樣瘋狂攻擊植入物；相反地，這種材質可以迅速地與周圍的組織結合，而且，即便沒有額外加入任何生物元素，它也能快速促使骨骼再生。

未來，會不會所有人工關節都這樣「印」呢？讓我們拭目以待吧！

參考資料：

• This 3D printed synthetic bone is elastic and can replace any damaged bone in the body Next Observer
• Hyperelastic “bone”: A highly versatile, growth factor–free, osteoregenerative, scalable, and surgically friendly biomaterial Science Translational Medicine
• 半膝人工關節置換手術 骨哥論壇
• 移植排斥 Wikipedia