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研究人员开发出一种新的制造骨替代材料的方法

  伯明翰大学的研究人员已经开发出一种新的制造骨骼替代材料的方法,该材料可以使细胞在细胞周围和内部生长。

  该团队采用了一种称为化学兄弟化合物的新方法,该方法可控地驱动化学成分以特定方式一起反应,从而实现复杂的生物灵感结构的自组装。

  几百年前,科学家首次观察到了这些栩栩如生的“化学花园”,但是最近对化学离子电子学领域的兴趣重新显现,研究人员正在使用这些技术来设计微米和纳米级的新材料。

  伯明翰大学化学工程学院的主要作者埃里克休斯(Erik Hughes)解释说:

  我们着手研究化学溴化氢化合物是否可用于形成化学和结构与人骨相似的结构。一旦建立了产生这种结构的方法,下一步的自然步骤就是评估化学溴化材料是否可以为骨骼再生提供理想的框架。”

  该团队使用了在磷酸盐溶液下分层的钙负载凝胶,并成功地生长了组成与天然骨骼相似的羟基磷灰石材料的微型长空心管。羟基磷灰石通常用作骨替代材料,但通常以粉末或硬块形式制造,然后需要进一步加工使其成型。

  伯明翰小组长出的单个结构大约与一缕头发一样粗。这些管具有独特的特征,包括促进与细胞相互作用的多孔表面。该研究发表在《 RSC生物材料科学》(RSC Biomaterials Science)上,证明了这些管与骨骼组织中发现的许多结构相似,例如骨骼,骨骼是容纳血管的骨骼中的长圆柱状通道。

  “在自然界中,我们可以找到许多化学溴化原理的例子,” Erik解释道。“例如,在海底,我们看到从热液喷口喷出的富含矿物质的热流体与凉爽的海水反应形成烟囱状结构。我们正在利用这些相同的机制来制造用于再生医学的新结构。”

  该团队已经在实验室中使用干细胞测试了试管支持细胞附着,活力和生长的能力。它们仅在48小时后即可显示细胞在试管上的广泛散布以及在试管中的延伸,表明细胞与材料之间的相互作用良好。

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