查尔莫斯理工大学 查尔莫斯的研究人员开发了一种新的合成橡胶状材料,具有独特的综合性能
该材料可适用于支撑或替代人体组织的各种医疗器械
图像中的3D打印“鼻子”是这种材料如何作为软骨的可能替代品的一个例子
信用:安娜莉娜伦德奎斯特/查尔莫斯 瑞典查尔莫斯理工大学的研究人员创造了一种新的类似橡胶的材料,这种材料具有一系列独特的性能,可以在医疗过程中替代人体组织
这种材料有可能给许多人的生活带来巨大的改变
这项研究最近发表在备受推崇的科学杂志《纳米》上
在医疗技术产品的发展中,非常需要适合与身体结合的新的自然材料
将材料引入体内会带来许多风险,例如严重感染等
今天使用的许多物质,如肉毒杆菌,毒性很大
需要新的、适应性更强的材料
在这项新的研究中,查尔莫斯的研究人员开发了一种仅由已被证明在人体内有效的成分组成的材料
该材料的基础与有机玻璃相同,有机玻璃是一种用于许多医疗技术应用的材料
通过重新设计它的组成,并通过一种叫做纳米结构的过程,研究人员赋予了这种材料一种独特的属性组合
他们最初的意图是生产一种坚硬的,像骨头一样的材料,但是他们有意想不到的结果
“我们真的很惊讶,这种材料变得非常柔软、柔韧和富有弹性
我们得出结论,它不能作为骨替代材料
但是新的和意想不到的特性使我们的发现同样令人兴奋
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在《材料科学》杂志上,也是这项研究的研究者之一
结果表明,这种新的橡胶状材料可能适用于许多需要不同寻常的综合性能的应用——高弹性、易加工性和医用适用性
“我们现在考虑的第一个应用是导尿管
这项研究的负责人、查尔莫斯大学的化学教授马丁·安德松说:“这种材料可以被构造成防止细菌在表面生长的方式,这意味着它非常适合医学用途。”
这种新型纳米橡胶材料的结构允许对其表面进行处理,使其以天然、无毒的方式具有抗菌性
这是通过将抗菌肽——先天免疫系统的一部分——粘附在其表面来实现的
这可以减少对抗生素的需求,这是对抗日益增长的抗生素耐药性的一个重要贡献
该材料的基础与有机玻璃相同,有机玻璃是一种在医疗技术应用中常见的材料
通过重新设计其组成,并通过一种叫做纳米结构的过程,他们赋予了这种新获得专利的材料独特的性能组合,包括高弹性,如图所示
信用:安娜莉娜伦德奎斯特/查尔莫斯 因为这种新材料可以通过锁孔手术进行注射和插入,它也可以帮助减少对剧烈手术和重建身体部分手术的需求
该材料可以作为粘性流体通过标准套管注射,从而在体内形成其自身的弹性结构
或者该材料也可以根据需要被三维印刷成特定的结构
“有许多疾病会导致软骨断裂和骨骼之间的摩擦,给受影响的人带来巨大的痛苦
这种材料有可能在这些情况下作为替代品,”马丁·安德松继续说道
该材料的另一个优点是它包含三维有序的纳米孔
这意味着它可以装载药物用于各种治疗目的,如促进愈合和减少炎症
这允许局部治疗,例如,避免必须用药物治疗整个身体,这有助于减少与副作用相关的问题
由于它无毒,它也可以很好地作为填充物——研究人员因此认为整形外科是这种新材料另一个非常有趣的潜在应用领域
“我现在正全职与我们新成立的公司阿姆弗里亚合作,将研究推广到工业领域
我很高兴看到大家对我们的材料非常感兴趣
“就实现我们的目标而言,这是有希望的,我们的目标是提供真正的社会效益,”阿南德总结道
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