骨折固定支架可体内3D打印无创成型

日期： 2024-02-02

浏览次数: 265

来源：科技日报

记者30日从昆明理工大学获悉，该校材料科学与工程学院徐旭辉教授团队，近期开发了一种由上转换纳米粒子辅助的3D生物打印方法，无需侵入性手术，即可在体内成型辅助骨折治疗的支架。相关研究以“用于无创体内成型的上转换3D生物打印技术”为题，发表于国际材料期刊《先进材料》上。

在医疗领域中，体内植入式生物材料对于骨折的矫正修复、心血管疾病和神经疾病的治疗具有不可或缺的功效。传统的方法是将医疗材料在体外成型，并通过外科手术植入体内，但容易引起手术并发症并导致感染。因此，急需新的方法实现医疗材料在体内的制造，以有效降低与外科手术相关的风险。

上转换纳米粒子，是一种特殊类型的纳米粒子，具有将长波段光转换成短波段光的能力。这种光学性能使其在光学器件、生物医用材料和辅助光化学反应等许多领域展现出良好的应用前景。

日前，徐旭辉团队借鉴微晶玻璃的设计思路，选择稀土掺杂上转换微晶作为水凝胶内嵌的紫外固化光源，开发了一种上转换纳米颗粒辅助的近红外3D生物材料打印方法，以实现无侵入性手术的体内材料成型。首先设计多层核壳结构上转换纳米颗粒，定向增强其在蓝紫光波段的发光性能；随后，这类颗粒将吸收穿透皮肤组织的近红外光，在体内转化为300—500纳米的蓝紫色诱导多种单体聚合固化。此外，研究团队利用三维移动坐标平台，固定并控制近红外激光器，使其按预设路线精准移动实现成型。

在此项研究中，团队成员成功在小鼠体内实现了无创骨折固定支架的3D成型，展示了一种全新生物医学材料的体内成型方式，在植入式医疗领域具有广泛的应用前景。

上一篇：刘凯/张洪杰/樊春海Matter：稀土等金属离子引导的多尺度组装工程实现高强韧D下一篇：催化联盟工作会议在化工院召开

Hot News / 相关推荐

三重动态网络整合了稳健力学、快速自愈和通过镧系配位实现可调发光

2026 - 09 - 03

点击次数: 46

来源：X-MOL共价可适应网络因其在可持续材料设计中的潜力而备受关注，但它们常常难以平衡机械稳健性与高效的自愈能力，或缺乏集成的光功能性。本文介绍通过三能级动态网络策略构建的鑭系配位超分子聚合物（Ln-Bpy-HTIP）。羟基端聚丁二烯（HTPB）软段的链间相互作用和纠缠结构作为基本承载层（I 级），聚氨酯氢键作为能量耗散和可重构层（II 级），镧系-双吡啶配位键则作为动态交联层（III 级）和发...

一系列新镧系 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸镧酸，具有游离吡啶位点

2026 - 09 - 02

点击次数: 65

来源：X-MOL一系列新的鑭系物 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸盐 [Ln2（phen）2（bpdc）3（H2O）2]n {Ln= Sm （1）， Eu （2）， Gd （3）， Tb （4）， Dy （5）， Ho （6）， Er （7）， Tm （8）;phen = 1,10-苯舧啶;H2bpdc = 2,2′-双吡啶-4,4′-二羧酸}，通过π共轭苯作为色团进行热液合成并结构表征。1∼8...

镧系钛簇家族的新成员：Janus纳米簇及其在光学成像和光动力疗法中的应用

2026 - 09 - 02

点击次数: 67

来源：X-MOL本研究发现了一种新型低对称性镧系钛簇（Ln4Ti14），其簇核具有Janus分布。Ln4Ti14纳米簇通过逐步组装形成，并被致密的配体保护层包裹，从而确保其在溶液中的稳定性。通过改变Ln(III)离子，可以轻松控制能量转移路径，从而实现高分辨率生物光学成像和光动力疗法（PDT）之间的切换。具体而言，Eu4Ti14具有高效的天线效应，能够发出明亮的Eu(III)特征发射，并可用于活细...

功能化铈氧化物纳米颗粒的生物学应用

2026 - 09 - 01

点击次数: 84

来源：X-MOL纳米技术的快速扩展和进步为多种疾病的诊断和治疗带来了潜在应用。近年来，由于铈氧化纳米颗粒（CeO2 NPs）具有独特的物理和化学特性，如高抗氧化活性、酶类模拟活性和良好的生物相容性，已被广泛研究和应用于生物系统。本综述总结了功能化 CeO2 NP 在抗癌活性、抗感染、抗炎、抗氧化活性、伤口愈合、神经保护及影像应用领域的最新研究进展。研究探讨了其作用机制及潜在的临床应用前景，以及关于...