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接近真骨!3D打印骨骼植入物新突破

行业资讯 | 2021-06-02 50

金属板或螺钉常用于修复骨折,但正如悉尼大学生物材料与组织工程研究负责人哈拉•泽雷查特(Hala Zreiqat)教授所说,金属永远无法成为身体的一部分。为此,泽雷查特教授研发出了一种突破性的3D打印陶瓷替代品。

▲先锋生物材料和组织工程师Zreiqat教授

这种材料模仿骨骼的特性,可作为再造新骨的骨干,新骨形成后便可逐渐溶解。试验表明,这种材料实际上可以促进新骨生长。
 
一旦该产品广泛投入使用,可为全世界数百万因受伤、感染、疾病或骨骼发育异常而造成骨骼损伤的人士提供更好的治疗方案。
泽雷查特设想了一个医院场景:医院根据创伤患者的CT扫描结果建立骨缺损模型,然后将指引输入到3D打印机中,打印出合成骨,由外科医生立即植入患者体内。
 
“整个过程最多只需要半个小时——这是我的梦想,”泽雷查特说道,“而且我认为这个梦想触手可及。”
 
泽雷查特因其工作以及致力于提携中青年科学家并为女性争取机会而受到国际的认可。今年3月,她因再生医学和骨科研究领域的突出贡献而获得“新南威尔士州年度杰出女性奖”。

 

▲由Zreiqat教授及其团队在悉尼大学开发的陶瓷骨替代品

泽雷查特的一系列头衔包括:哈佛大学拉德克利夫项目的研究员;最近刚成立的澳大利亚研究理事会创新生物工程培训中心的主任,该中心致力于创造新的植入体技术;澳大利亚卫生与医学研究委员会的高级研究员;她还是澳大利亚和新西兰矫形研究学会的第一位女性主席。
 
作为多学科和跨领域合作的倡导者,泽雷查特还担任上海交通大学的上海—悉尼联合生物工程与再生医学实验室的教授(工程与医学)和联合主任。
 
不走寻常路
 
泽雷查特出生于伯利恒,曾是一名有抱负的室内设计师(“我办公室根本看不出来这一点。”她开玩笑说)。她在约旦长大,并在那里学习医学,如果要学习室内设计就意味着她要移居英国。
 
拿到生物学学位后,泽雷查特在约旦军队中任中尉,并开始在侯赛因国王医疗中心担任科学主任。在那里领导心脏诊断实验室时,她决定进行自己的医学研究。
 
“中东的机会有限,因此我去其他地方寻找机会。澳大利亚看起来不错,而且我的选择没有错,”她说道。27年后的她,依然对之前选择的国家感到兴奋不已。

 

泽雷查特读博士时研究了锌基和镁基等植入体内的合金材料如何改变骨细胞对它的反应。这项工作为她后来研发革命性的骨替代品奠定了基础。

在博士毕业后的几年里,她获得了两项重要的政府补助。政府的支持和她雄心壮志、全情投入和聪明才智,共同推动了她整个职业生涯的发展。
 
“我认为政府对科学家的信任令人称道,我只希望澳大利亚的募资状况会变得越来越好,因为我们确实有人才,”她说道,“如果从人均水平来看,我认为澳大利亚“再生医学”的研发成果,即便不领先也绝不逊于其他任何国家。”
 
2006年,泽雷查特创建了悉尼大学的第一个组织工程实验室,她和她的团队继续研发合成骨。陶瓷材料已经在兔子和绵羊身上成功试用,并即将进行人体试验。
 

真正的先驱

 

▲Zreiqat教授在实验室工作

泽雷查特希望通过多种而非单一方式改变世界,她没有浪费任何时间。她指导了近70名博士、硕士和优秀学生,其中一半以上是女性。2017年10月,在哈佛大学担任研究员期间,她创立了IDEAL(包容、多元、平等、行动、领导,缩写含义是:理想的)组织,该组织于今年6月11日启动。

这个国际组织得到了联合国的支持,旨在通过教育和政策变动为女性带来更多的的机会及成果。她还希望前往澳大利亚的偏远地区,鼓励女孩学习科学、技术、工程与数学(STEM)的学科。
 
“改变对女性的认识——这是我的梦想,”她如是说,“除了发明一些东西之外,我还想在这方面略尽绵薄之力。”
 
泽雷查特要不在这世上留下她的印记是很难的。她的终极愿景是:在悉尼建立一个全球研究所,让来自各个学科和各行各业的科学家可以齐聚一堂,共同解决人类面临的一些艰巨的挑战。
 
“我会招募所有顶尖的中青年学者,让他们乐在其中,不断地为人类进行发明和探索。这将是一个神奇美妙的地方……”
 
她的话让人觉得她的每一个愿景都终将实现。