納米仿天然骨材料具有高強度、高韌性及高彈性的特點。
傳統上治療骨缺損，要用到「骨水泥」幫助骨骼穩定，然後利用自體骨、異體骨或人工骨作修補，惟各種材料都有其限制。港大醫學院最近研發出「納米仿天然骨材料(CIOHM)」，則兼具如真實骨頭的韌性，不易折斷及避免傷及附近骨組織，更能夠加速患處癒合。
港大醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系教授、伍振民基金教授(骨科生物工程)楊偉國教授表示，骨缺損是常見住院原因，可以由車禍、疾病如感染、骨質疏鬆導致的骨折、癌症等造成，「單於2022年，全國便有超過30萬人因骨缺損而住院。」
(左起)黃德民、楊偉國、港大深圳醫院骨科醫學中心副研究員吴隽博士。
現有材料各具限制
港大醫學院臨床醫學學院矯形及創傷外科學系臨床教授黃德民指出，「骨缺損的傳統治療需要用到骨水泥，以填補骨缺損的位置，並提供暫時的穩定性；情況穩定之後，就需要再做手術，取出骨水泥，並填補自體骨、異體骨或人工骨，讓傷口癒合。」惟3種材料都有其限制。
自體骨：屬臨床金標準，一般會於盆骨取用材料，故供應有限，也可能造成供體部位併發症如感染等；
異體骨：即屍骨，由於須嚴謹消毒，或破壞其再生能力，同樣也有供應有限的問題；
人工骨：可無限製造，能夠幫助骨頭生長，但沒有穩定作用，強度雖較高但亦較脆，容易因缺乏彈性而斷裂，若應用於骨質疏鬆脊椎骨折患者身上，或會發生塌陷並傷及附近骨頭，導致治療失敗。
納米仿天然骨材料可以自動填充骨缺損空間，有利骨組織再生和癒合。
融入納米彈弓
骨主要由無機磷酸鈣及骨膠原組成，而人工骨的材料僅得磷酸鈣。楊偉國續指，「故人工骨有足夠硬度，卻沒有真實骨骼的韌性。」研究團隊利用納米簇錨點技術，成功將納米簇融入至人工骨之中，製成CIOHM。「納米簇就像納米彈弓，為CIOHM加入一些彈性和韌性，亦兼顧到強度，令其力學特性與天然骨骼接近，相似度逾90%。」此外，CIOHM能夠吸收水分膨脹，自動填充骨缺損位置，「吸水後不僅能保持最大抗壓強度，還具備良好彈性，形成多孔結構，有助細胞與CIOHM黏合，並有利骨組織再生。」CIOHM亦能夠透過3D打印技術製作成不同形狀，適用於不同骨骼部位。
無器官毒性
為證實CIOHM的安全性和效用，研究團隊作出體外人體細胞及動物體內實驗，發現對細胞不存在毒性，對於動物的肺、肝、腎功能也沒有影響。對比骨缺損自然康復、採用傳統骨水泥和CIOHM的癒合效果，經過8周時間後，CIOHM的效果較佳，於骨質密度和骨量的回復，比傳統骨水泥高接近1倍。
黃德民認為，CIOHM具有骨水泥的穩定功能，也有助骨骼癒合，加上其可生物降解的特性，為患者填補骨缺損之後，毋須再次做手術作自體骨或人工骨移植，能夠減省了手術次數和時間，「相信除了骨科之外，將來可拓展至整形外科、神經外科及牙科之中應用。」CIOHM在內地已取得專利，研究團隊未來希望能與醫療產品公司合作，推展臨床測試。
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