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受贻贝启发:用于组织和骨骼的可打印粘合剂

钛髋关节植入物不会永远持续下去——它们会逐渐松动,随着时间的推移,随着时间的推移,它们迟早会失去对骨头的固定力。弗劳恩霍夫应用聚合物研究所 IAP 的研究人员一直与弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所 IGB 以及弗劳恩霍夫美国制造创新中心 CMI 合作开发一种组织粘合剂,有助于避免未来过早更换假体。

将仿生抗菌材料应用于植入物的钛表面,然后与骨骼连接并自然粘附在骨骼上。这里的关键是,组织粘合剂可以模仿贻贝的粘合特性,甚至可以印刷在曲线和不平坦的表面上。

贻贝紧紧地附着在船体上,是船主的祸根,而且它们的生长物很难去除。贻贝利用含有二羟基苯丙氨酸(也称为多巴)的蛋白质来粘附在表面。波茨坦科学园弗劳恩霍夫 IAP 的研究人员一直在与弗劳恩霍夫 IGB 和弗劳恩霍夫美国 CMI 合作开发一种模拟这种特性的仿生粘合剂。

它以其卓越的粘合和粘合特性而著称,这使得它能够用于生物医学的各种应用,例如闭合开放性伤口。它还可以作为粘合剂应用于植入物的钛表面,使身体将表面识别为类骨物质并将其与骨骼连接。

“多巴确保粘合非常有效。我们通过合成含有多巴胺(多巴的化学类似物)的聚合物,在我们的粘合材料中利用了这一特性。基于多巴胺的粘合剂可以与多种添加剂混合,例如磷灰石颗粒(牙齿的组成物质)、蛋白质和信号分子。

“例如,它们可以促进骨细胞的生长,并可用于涂覆钛植入物,”弗劳恩霍夫 IAP 的科学家 Wolfdietrich Meyer 博士解释道。特殊的涂层使植入物对身体显得更加“自然”,促进愈合过程和植入物的融合。这种可持续生产的生物基粘合剂还具有抗菌特性。

多巴胺基聚合物不仅适用于组织粘附:它们还可用于开发功能化表面、抗菌材料和具有特殊功能的智能涂层。

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