科學家開發可提供電刺激的支架材料 有望被用於治癒斷裂的骨頭

據外媒報道，我們已經聽説過具有類似腳手架的微結構的植入材料，通過給骨細胞提供一個遷移的地方來幫助癒合斷裂的骨頭。不過，一種新的材料可能效果更好，它還能提供電刺激。科學家們之前已經成功利用植入物來模擬人體自身的電場，刺激骨細胞進行繁殖。但不幸的是，這些設備往往很笨重，需要一個集成（可能有毒）的電池或硬接線的外部電源。此外，一旦斷裂的骨頭癒合，就必須通過手術移除植入物。

在生物醫學工程師Thanh Nguyen的帶領下，康涅狄格大學的科學家們卻開發出了一種可提供電刺激的支架材料，而且這種材料永遠不用取出來。它是由一種無毒的壓電聚合物的納米纖維製成的，這種聚合物被稱為聚L-乳酸或PLLA--壓電材料在施加機械應力後會產生電荷。

其想法是，在骨折部位植入該材料後，醫生甚至患者會定期使用外部手持設備向其發送超聲波脈衝。這些脈衝會使腳手架產生振動，這些振動產生的應力又會使它產生一個微弱但有治療作用的電場。當人體受刺激的骨細胞在支架內繼續繁殖時，它將逐漸無害地溶解。最終，該材料將完全被自然骨所取代，因此不需要移除任何東西。

在目前進行的測試中，這種材料已經被用來促進小鼠頭骨骨折的癒合。科學家們現在正致力於讓這種支架更有利於骨骼生長，並更好地瞭解電場究竟是如何刺激骨細胞繁殖的。最終，人們希望這項技術還能幫助其他類型的組織，如肌肉、神經或軟骨的再生長。

有關該研究的論文近日發表在《納米能源》雜誌上。