研究人員開發(fā)了一種新型生物3D打印活性材料，用于修復肩部肌腱的嚴重撕裂

南極熊導讀：肌腱損傷是最痛苦、最難治愈的損傷之一，這已不是什么秘密。即使是輕微的肌腱損傷也需要長達12周的恢復期，而對于最嚴重的損傷，例如肩袖損傷，治療難度更大，即使在理想情況下，也至少需要6個月才能恢復。

2024年6月6日，南極熊獲悉，中國香港中文大學醫(yī)學院（中大醫(yī)學部）的研究團隊通過3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域取得了一項重要發(fā)現(xiàn)，為肩袖損傷患者帶來了新的治療方案。

肩袖位于肩關(guān)節(jié)處，負責支撐手臂的肌腱和韌帶。一旦撕裂，患者會感到劇烈疼痛，無法從事涉及手臂的基本工作，甚至無法入睡。幾乎在所有情況下都需要手術(shù)治療。隨著許多國家的人口老齡化，肩袖損傷的發(fā)病率預(yù)計將在未來幾年內(nèi)上升。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，至少有22%的成年人曾經(jīng)歷過全層肩袖撕裂。因此，找到更靈活、更有效的治療方案已變得至關(guān)重要�？�3D打印的生物活性材料可能就是這一問題的解決方案。

△研發(fā)3D打印生物活性材料的團隊包括（由左至右）王晨陽先生、Elmer Ker教授、張旭博士和李克博士

使用3D打印生物活性材料修復肩袖損傷

研究團隊的關(guān)鍵在于一種聚氨酯彈性體（或稱PHT聚合物）。這種材料植入人體后，可以替代撕裂的肌腱。這種材料是利用化學合成技術(shù)將兩種分子實體連接在一起制成的。這種化學合成技術(shù)以能夠制造幾乎完全相同的天然分子副本而著稱，它能夠模擬天然肌腱。事實上，測試表明，這種材料除了具有高度堅固的機械性能外，還可以拉伸至少1萬次而不會失效。

△該研究已發(fā)表在《ScienceDirect》雜志上，題目為“方便快捷地制造出一種新型可3D打印、可在可見光下交聯(lián)的生物活性聚硫乙烷，用于大塊到大塊肩袖肌腱的修復”（傳送門）

使用3D打印技術(shù)也并非偶然。香港中文大學的研究小組選擇制作一種可3D打印的材料，因為這樣可以使治療更加個性化。此外，該團隊還認為使用3D打印技術(shù)治療肩袖更為經(jīng)濟，因為它可以按需制造。

目前的測試結(jié)果是積極的。經(jīng)實驗表明，這種材料能夠有效地模擬肌腱，并使受傷實驗測試兔子的肩部性能恢復到健康水平。另外，除了已經(jīng)提到的材料性能外，這種材料似乎還能夠釋放出一些生物活性因子，有助于再生至少1厘米的大面積肌腱損傷，而這對于目前的技術(shù)是無法實現(xiàn)的。

△圖示解釋如何使用3D打印材料治療肩袖損傷的過程

這項研究的負責人、香港中文大學（中大）醫(yī)學院生物醫(yī)學科學院助理教授柯以敏教授總結(jié)說：“我們的研究工作實現(xiàn)了開發(fā)一種易于制造、機械堅固、促進肌腱再生的生物材料的目標，這種材料既能解決肩袖損傷的機械和生物缺陷，又能避免復雜費力的生產(chǎn)過程。我們將繼續(xù)在臨床環(huán)境中證明這種新開發(fā)的材料，在修復大到重度肩袖損傷，以及其它軟組織損傷方面的巨大潛力�！�