骨外伤修复是可能的,但现有的治疗程序需要多次的手术和长期的恢复。凯特琳大学的Montserrat Rabago-Smith博士和她的合作研究团队正在探索在严重的骨外伤治疗中,在断骨之间的距离无法依靠人体再生能力修复时采用镁矫形合金材料。
凯特琳大学的研究人员试图开发一种仅需要一次外科手术就可帮助骨头愈合这段距离的可生物降解镁合金材料。凯特琳大学化学/生物化学助理教授Rabago-Smith解释说,“这段距离通常是受损骨头宽度的两倍。”
镁合金被选择作为骨科生物材料主要是因为它的生物相容性的特性。其力学性能类似于天然骨质,使其适合于承重骨科骨折修复应用。镁及镁合金的强度和密度与骨头类似但强于骨头。
她说,“我们的合金AZ31被加工成管状,外覆有帮助控制镁合金降解的物质。”合金管的形状设计便于减少植入所使用的合金量而且更能模拟皮质骨的形状。她解释说,空心的圆柱状合金管起到骨头重新生长的支架作用。外部覆盖有Rabago-Smith和她的团队开发的不同数量的涂层,与无涂层的支架相比显示出更缓慢的腐蚀效果。
Rabago-Smith说,“镁自身的反应非常活跃,尤其是与水发生氧化反应,就像生锈一样。”涂层对患者起到保护作用,但降解的确会发生。不过降解是渐进且缓慢的,就像鱼丸一样,让身体有足够的时间生成新的骨组织。“我们的支架促进了在那段距离之间新骨头的生长”,Rabago-Smith说。
Rabago-Smith与她的同事们仍在研究涂层和改善反应的过程。她们的目标是改善骨头的生长并开发一种可生物降解的材料。她补充说,目前这种材料还不适合用于人类。