骨の修復に革命を起こすサンゴに着想を得た材料を開発

January, 8, 2025, Swansea--Swansea Universityの研究者は、サンゴに触発された革新的な骨移植代替物を開発した。これは、治癒を早めるだけでなく、修復が完了した後に体内で自然に溶解する。

この画期的な研究は、スウォンジー大学医学部Dr.Zhidao Xiaが理工学部のチーム、複数の外部パートナーと共同で主導し、特許を取得し、主要なジャーナルBioactive Materialsに掲載された。

骨折、腫瘍、治癒しない怪我などの状態によって引き起こされる骨の欠陥は、世界中の障害の主な原因の1つである。伝統的に、医師は患者自身の骨(自家移植片)またはドナー骨(同種移植片)のいずれかを使用して、これらのギャップを埋める。しかし、これらの方法には、供給が限られていること、感染のリスク、倫理的な懸念などの課題が伴う。

高度な3Dプリンティング技術を使用して、チームはサンゴに変換された骨移植代替物の多孔質構造と化学組成を模倣した生体模倣材料を開発し、人間の骨と完全に調和し、いくつかの驚くべき利点を提供した。

・急速治癒 – 新しい骨がわずか2〜4週間で成長するのを助ける。
・完全な統合 – 材料は、再生が促進された後、6〜12か月以内に自然に劣化し、健康な骨のみが残る。
・費用対効果が高い – 天然のサンゴやドナーの骨とは異なり、この材料は簡単に量産できる。

前臨床のin vivo研究では、この材料は驚くべき結果を示した:それは3〜6か月以内に骨の欠陥を完全に修復し、さらには4週間で強くて健康な皮質骨の新しい層の形成を引き起こした。

現在市場に出回っているほとんどの合成骨移植代替物は、天然の骨の性能に匹敵するものではない。溶解に時間がかかりすぎるか、うまく統合されないか、炎症などの副作用を引き起こす。この新素材は、構造と生物学的挙動の両方で天然の骨を密接に模倣することにより、これらの問題を克服する。

Dr.Xiaは、「われわれの発明は、合成代替品とドナー骨との間のギャップを埋めるものである。われわれは、世界的な需要を満たすために、安全で効果的、かつスケーラブルな材料を作ることが可能であることを示した。これにより、ドナーの骨への依存を終わらせ、骨移植における倫理的および供給の問題に取り組むことができる」と説明している。

このようなイノベーションは、患者の生活の質を向上させるだけでなく、医療費を削減し、生物医学業界に新たな機会を提供することを約束する。

スウォンジー大学のチームは現在、企業や医療機関と提携して、この人生を変えるテクノロジーを世界中の患者に届けることを検討している。