據了解，日前，美國德州農工大學博士Melissa Grunlan，在本周舉行于舊金山舉行的美國化學學會第248屆國際會議&展覽會上，發表了一種“自擬合材料”研究成果、
這是一塊海綿狀聚合物，可以作為醫用材料，用于填充人體骨骼缺口，充當支架促進新骨骼的生長。骨骼損傷、先天性缺陷(比如腭裂)、或者切除腫瘤都可能導致骨骼出現難以自然愈合的過大缺口。這些缺口如果出現在頭部、臉上或者下顎，可能會嚴重改變一個人的外貌。這種類似海綿的聚合物就是聚己內酯(PCL)，在最常用到的兩種修復手術中，這種聚合物可以幫助填補骨骼缺口。
目前采用的兩種修復顱頜面骨骨缺損的方式都存在缺陷。最常用的方式是自體移植，即外科醫生在病患身體的其他地方取出部分骨骼，設法塑形，用其彌補骨缺損。
“問題是，自體移植的骨骼非常堅硬，很難塑造成缺口所需的不規則的形狀。”Grunlan在陳述時說道。同時，如果采取自體移植的方式，骨骼被拿掉的部分可能會出現并發癥。
聚己內酯助力于醫用材料
第二種方式是使用骨泥來填補缺口。但是，這類材料在變硬后非常易碎，而且不具備可以讓新的骨細胞進入、修復受損組織的氣孔。
Grunlan和他的同事建議第三種方式，采用不易碎的形狀記憶高分子材料(SMP)，可自行塑造成骨缺口的精密形狀，支持新骨組織的生長。
多空滲透SMP泡沫材料由聚己內酯制成，聚己內酯是一種有彈性、可生物降解的物質，已被應用于一些醫學植入中。最終的材料就像一塊堅硬的海綿，有很多連通的氣孔，骨細胞可以在這些氣孔之間回游并生長。
當加熱到140℉時，SMP就會變得柔軟可塑。舉例而言，在修復骨缺損的手術中，外科醫生會將SMP加熱至這個溫度，材料變軟后，再將其填充到缺損位置。當SMP冷卻到人體溫度時，它會恢復成原先的堅硬結構，在缺損位置固定下來。
研究人員還在SMPs外面涂覆了一層聚多巴胺，聚多巴胺是一種粘性物質，可幫助鎖定聚合物的位置，同時還可幫助造骨細胞依附在聚合物上，使新生骨組織遍布整個結構。SMP是一種可生物降解的材料，因此植入物最終將會消失，只剩下新生的骨組織。
為了測試SMP支架是否可以幫助骨細胞生長，研究人員將其與人體造骨細胞放在一起。三天后發現，涂有聚多巴胺的SMPs所含造骨細胞比未涂聚多巴胺的多5倍。而且造骨細胞多制造出兩個蛋白質、RUNX2和骨調素，這對新骨骼的形成非常重要。
Grunlan稱，下一步是測試SMP在治愈動物顱頜面骨缺損方面的能力。“我們的體外實驗結果非常鼓舞人心，”她說道，“現在我們將更進一步，開始進行臨床前研究，希望日后能開展臨床研究。”
