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别惊讶,我的身体里有块“玻璃”

2017-11-20 09:47 来源:人民日报 黄培昭

  玻璃是常见的建筑、生活材料,但或许很多人不知道的是,玻璃也可以成为我们身体的一部分。作为一种新的人工生物材料,生物玻璃在医学临床实践上的神奇作用越来越被看好,应用范围也不断扩大。

  生物玻璃也叫生物活性玻璃,它最初由美国科学家亨斯特于1969年发明,但深入的研究应用还是近年来的事。生物玻璃的成分主要包括硅、钠、钙、磷的氧化物和聚己内酯等,根据不同的成分比例,生物玻璃可与软组织、骨头相结合,或是临时与非纤维组织进行结合。实践证明,生物玻璃是迄今为止唯一能够对人体软组织同时进行修复、健合和再生的生物活性材料。

  生物玻璃虽然叫“玻璃”,但与生活中我们接触到的玻璃大有不同。伦敦帝国理工学院专家琼斯解释说,如果把一块普通玻璃放进人体,它很快就会被疤痕组织包围,继而产生排异反应。倘若将生物玻璃植入体内,它会开始溶解并释放出离子,这些离子可与人体免疫系统和谐相处,还可以溶在细胞里。“这意味着,身体不会认为新进来的材料是异物,所以能粘合到骨骼和软组织中,从而刺激新骨骼的生长。”与此同时,当生物玻璃中的钠溶解时,还会缓释出钠离子杀死组织中的细菌,客观上起到了避免伤口发生感染的“温和抗生素”作用。

  除了兼容性好、具有与人体软骨组织相似的柔韧性和耐久性以外,生物玻璃甚至比骨骼更坚固,同时还有可弯曲、弹性强、随骨骼形状而变形等优点。

  如此强大的生物玻璃,其医学应用范围自然很广。除了各种骨缺损、骨折修复愈合等一些传统医学临床应用外,英国科学家还将其用于修复眼眶底骨骨折。眼眶底骨厚度不超过1毫米,敏感而脆弱,主要作用是将眼球固定在头骨上。一旦骨折,传统的治疗手段几乎无能为力。科学家们将生物玻璃做成一个薄板,从患者眼睛下方插入眶底,一段时间后患者即可恢复视觉。

  据英国媒体报道,伦敦帝国理工学院的学者正在对生物玻璃做新的探索和研究,譬如利用3D打印制作生物玻璃支架。简单来说,就是将生物玻璃材料开发成不同配方的生物墨水,打印成带有孔隙的微小支架。用3D技术打印而成的支架与患处更加贴合,被植入到膝盖、脊椎或椎间盘后,生物玻璃的特性会刺激软骨细胞通过细微的孔隙生长。随着时间的推移,支架可在人体内安全降解,而软骨也得到了有效修复,新的肌肉长出来,患者便康复了。

  如果有一天,有人和你说“我的身体里有块玻璃”,大可不必惊讶。生物玻璃是材料学、医学等多个学科共同进步结出的硕果,也是3D打印这项新兴技术转化为实际应用的又一案例。未来,交叉学科间相互碰撞出的火花,会越来越多地惠及人类。

(责任编辑:王蔚)

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