香港理工大學 ( 下稱理大 ) 的研究團隊結合形狀記憶發泡材料及羥基磷灰石 ( 骨骼組織的主要礦物成分 )，設計及製造出一種具自行填補高效能的骨骼支架，能安全及方便地植入骨骼缺損位置，令骨骼再生，有助骨傷及骨折病人康復。目前市面有售的骨骼支架仍未有具備形狀記憶、自行填補效能。

骨折乃全球愈益關注的健康問題，在人口老化的社會尤甚，如何改善移植手術或有效導引骨骼再生，藉以舒緩病者痛苦兼減輕社會醫療開支，成為科學家應對的一大挑戰。組織工程學科學家近年有關骨支架的研究，其中一個方向乃研發可導引組織快速再生、兼能以微創手術植入的骨支架，從而減少病人住院日數及感染風險。理大團隊新近研發的自行填補支架，乃此領域的突破。團隊由紡織及服裝學系教授胡金蓮教授 ( 研究項目首席研究員 ) 和博士後研究員謝瑞琪博士，以及康復治療科學系副教授郭霞博士帶領；團隊亦與四川大學緊密合作，就此項目進行細胞培植及動物建模實驗。

理大嶄新骨支架的特點

理大研發的骨支架結合形狀記憶聚氨酯泡沫 ( Polyurethane foam，一種塑膠材料 ) 及羥基磷灰石 ( hydroxyapatite / HA ) 納米粒子製成，具有顯著的自行填補功能。支架由形狀記憶材料製成，可在0度 ( 攝氏度°C ) 將其壓縮，在室溫下進行移植，並在40度完全回復原來的形狀，因而可自行全然填補形狀不規則的骨缺損。過程中的過渡溫度接近人體的生理溫度，因而大幅提高其應用於微創手術的可行性。

這自行填補支架擁有多孔結構及互相連結的孔洞，以供細胞遷移及形成新組織。支架孔洞的大小平均為670微米 ( 頭髮的直徑約為100微米 )，即接近人體的鬆質骨 ( 人骨的內層 ) 孔洞的大小，以模擬人體內的實際微小環境。理大研發的支架大約60%為空隙，此乃支架最佳結構。木理大研發的支架抗壓強度設為13.6兆帕 ( MPa / Megapascal )，即相當於人體的鬆質骨的抗壓強度。實驗室測試又顯示，該支架具生物相容性、不會引起排斥，亦不具細胞毒性。

總括而言，理大研發的嶄新形狀記憶支架有以下優點：

• 能以微創手術植入；
• 自行調節和自行填補；
• 擁有重塑骨骼的最佳結構；
• 具生物相容性、不會引起排斥；
• 具良好機械性特質。

文及圖：香港理工大學

以上文章刊於《招職》。