团队|科技创新助推高质量发展,北医三院多项科技成果发表( 二 )



全方位光功能化照射仪 。 黑色箭头表示3D打印多孔钛合金内植物 。 白色箭头与红色箭头均表示紫外线光源 。
紫外光处理后 , 多孔 Ti6Al4V 支架的亲水性、细胞相容性和碱性磷酸酶活性显著提高 , 而其原始力学性能依然得到保持 。 利用体内兔髁突缺损模型的实验研究进一步证实了紫外光增强骨整合的作用 , 该模型观察结果表明 , 紫外线处理后通过增加骨生长(BI)、骨植入接触比(BICR)和矿化/类骨骨比提高了多孔Ti6Al4V 支架骨整合的效率 。 相信上述研究结果将具有的较强的临床转化潜力与较高的临床应用价值 。
研究团队主体由北医三院骨科、北京爱康医疗器械公司及北京大学工学院等多家单位组成 , 自2010年开始对3D打印技术在骨科领域的应用展开系列性探索及研究 , 先后研发出三大系列应用于关节及脊柱外科手术的3D打印钛合金微孔结构内植物产品 , 于2015-2016年在国内上市 , 成为中国首批国家药监局注册的3D打印骨科产品 。 上述产品目前已在国内广泛应用并获得满意疗效 , 同时团队研发应用定制化3D打印钛合金内植物成功创造多个“世界首例” , 使中国骨科在3D打印技术骨科临床应用领域走在世界前列 。
随着研究的不断深入 , 团队在继续设计、研发新型产品的同时 , 逐渐将3D打印钛合金微孔假体通过表面改性及载药等技术手段使之达到成骨活性化和治疗功能化作为研究目标 , 力求通过多学科交叉融合性研究、基础与临床转化性研究 , 应用具有可靠成骨性能和所需治疗功能的3D打印钛合金微孔假体提高骨缺损 , 尤其巨大骨缺损的修复治疗水平 。
北医三院刘忠军教授为该论文的通讯作者 , 尹川博士、张腾博士为该论文的共同第一作者 。 上述研究得到了中华人民共和国科技部重点研发计划、北京市科技委员会、北京-清华生命科学中心博士后基金以及北京AKEC医疗有限公司的资助 。
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田耘教授团队制备一种可以在脊柱手术中实现硬脊膜免缝合修复的新型生物密封剂
2022年2月 , 北医三院田耘教授团队在Materials science, Biomaterials(生物材料科学)领域排名第一的 Bioactive Materials 杂志正式出版了题为“High efficacy of tetra-PEG hydrogel sealants for sutureless dural closure”的论著 , 阐述了一种基于四聚乙二醇(PEG)的新型水凝胶密封剂 , 它具有操作简便、安全性高、凝固时间快、易于注射、良好的机械强度和强大的组织粘附力等优点 , 可在脊柱手术过程中实现有效的免缝合硬脊膜修复 。
研究团队从临床实际需求出发 , 创新性制备出了一种新型聚乙二醇(PEG)水凝胶 , 可以通过共价键与硬脊膜表面的蛋白质形成稳定的酰胺键连接 , 在术中有效封堵硬脊膜的损伤 。 体外实验证实了其具有良好的细胞相容性和生物安全性 , 且即便在水环境下仍可以原位成胶 , 实现水密修复 , 并可承受远大于正常脑脊液压力的强度 。
此外 , 还建立了新西兰大白兔硬脊膜缺损模型 , 通过MR、大体尸检、组织学染色和免疫组化等手段证实了其体内可以有效防止脑脊液漏的发生并促进硬脊膜的修复再生 , 为脊柱术中硬脊膜修复提供一种切实可行的新型治疗方案 。
团队|科技创新助推高质量发展,北医三院多项科技成果发表
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【团队|科技创新助推高质量发展,北医三院多项科技成果发表】本研究创新性制备出了一种新型PEG水凝胶 , 术中操作简便 , 可直接通过双管注射器在硬脊膜损伤区域注射后原位成胶 , 并与硬膜表面的胶原蛋白和弹力纤维蛋白形成牢固的共价键链接 , 快速稳定地提供水密修复效果 。