无论是由受伤、疾病还是其他因素引起的，缺失的部分骨头都很难被替换。然而，一种新的可注射水凝胶可以改变这种情况，当暴露在可见光下时，它可以转化为一种强健的骨再生材料。
虽然骨折等骨损伤通常会自行愈合，但大部分缺失的骨头（称为“骨缺损”）通常不会再长出来。
因此，它们通常必须用从病人的腿骨上摘取的一块骨组织来填充。这不仅是一个侵入性和痛苦的过程，它还简单地将骨骼缺损从骨骼的一部分转移到另一部分。
为了寻找一种更有效的替代品，一些团队正在开发类似骨骼的多孔材料，将其放置在缺损处，而不是真正的骨骼。
来自邻近骨组织的细胞逐渐迁移到这种材料中，在那里，随着材料的无害生物降解，它们继续繁殖。最终，植入的材料会被新的天然骨骼完全取代。
其中一些实验性骨再生材料最初是在体外3D打印的，然后用粘合剂固定在缺损处。不幸的是，这种粘合剂有时会失效。
另一种方法是将材料以凝胶的形式直接注入缺陷，然后硬化成固体。虽然这听起来像是一种更好的技术，但其中一些物质需要很长时间才能凝固，它们不能充分生物降解，而且/或者它们缺乏机械强度。
这就是新材料的用武之地。
它是由韩国浦项科技大学（POSTECH）的Hyung Joon Cha教授和他的同事们发明的，是一种水凝胶，由海藻酸盐（来自藻类）、生物工程贻贝粘附蛋白、钙离子、一种被称为膦二醇的化学物质和光反应剂组成。
当将凝胶注射到骨骼缺损处，然后用无害的可见光照射时，其聚合物链相互交联，使其成为一种坚固、多孔、可生物降解的固体，与邻近的骨组织牢固地结合在一起。
与此同时，无定形的磷酸钙在材料内部形成。这种非常像骨头的化合物为相邻的骨细胞提供了一个“巢穴”，提高了它们移动、繁殖和用真正的骨头取代材料的速度。
该水凝胶已在股骨缺损大鼠身上成功试验。目前还没有关于何时开始人体试验的消息。
Hyung Joon Cha说：“我们的研究团队开发的用于骨再生的可注射水凝胶系统代表了传统骨疾病复杂治疗的创新替代方案，将大大推进骨组织再生技术。”
关于这项研究的论文最近发表在《生物材料》杂志上。
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