成大醫工跨領域合作 開發可分解鎂金屬醫材

▲成功大學一項以鎂金屬素材醫學工程領域合作,成功研發出可生物自體分解、重建牙牀用的「鎂再生網膜」及骨科用的「鎂骨釘」 等兩項新醫材。(圖/成大提供)

記者林悅南市報導

牙牀重建、骨折病患最大的痛,是需要二次手術,成功大學一項以鎂金屬爲素材的醫學與工程跨領域合作,成功研發出可生物自體分解、重建牙牀用的「鎂再生網膜」及骨科用的「鎂骨釘」 等兩項新醫材,植入體內不必再取出,不需經歷二次開刀之痛,兩件鎂金屬醫材經過動物試驗成果都令人滿意,已取得臺灣材料專利,未來進入臨牀實際應用,將造福無數病人

牙科重建病人牙牀,目前醫療方式都使用鈦再生網膜或不鏽鋼網膜輔助,等待牙牀成長到一定程度, 得開刀取出金屬網膜。成大洪飛義教授呂傳盛教授,4年前起與醫工葉明龍教授、醫學院口腔所莊淑芬教授、袁國教授組成牙牀重建跨領域醫材研究團隊,投入可分解與吸收的鎂醫材研究。

經過繁複測試合金成份比例,並掌握到鎂合金最適當與安全的熱處理技術,開發出的牙牀重建用的鎂再生網膜,經體外細胞實驗,沒有細胞毒性,沒有排斥問題,後又進一步以老鼠做動物實驗,將鎂再生網膜植入老鼠腦部骨細胞對網膜的覆蓋率超過100%。經x光檢測,鎂再生網膜能夠被分解 隨尿液排出體外。鎂再生網膜研究成果與數據,4年來相關論文已陸續發表在國際期刊

鎂金屬是可分解的金屬,硬度與不鏽鋼、鈷鉻合金或鈦合金相較,低許多,做成骨釘更適用於骨骼修復,可避免傳統鋼釘植入可能造成局部骨折等疑慮,在牙科鎂再生網膜成功後,鎂醫材又進一步跨入骨科醫材領域,與醫學院骨科蘇維仁教授展開合作。

成大醫學院骨科蘇維仁教授指出,現行骨科使用鈦骨釘或不鏽鋼釘,骨折受傷等病人在骨頭癒合後需 再開刀取骨釘,身體承受痛苦外,也拉長療程且增加感染風險,若能使用不必取出的鎂金屬骨釘,對 病人來說絕對是一大福音

成功開發鎂再生網膜的有利條件下,又順利研發出鎂骨釘,目前已完成動物實驗,團隊以x光判讀結果,鎂骨釘明顯因被分解而變薄,顯示愈痊後不必再開刀取出。

骨折病人不分年齡層性別,骨頭密度也不相同,爲此團隊以多元成份設計鎂骨釘,開發出不同硬度、不同分解速的鎂骨釘,方便醫師依病人不同的生理條件,選擇適合的鎂骨釘。

洪飛義教授指出,鎂是一種可溶於食鹽水的金屬,鎂可以從尿液中排除,不會沉積人體造成危害,分解過程還可以刺激骨細胞活性、抑制噬骨細胞。長期以來,生醫材料界對鎂金屬沒有太多的研究,主要是因爲鎂的活性較大,加工過程恐帶來爆炸或燃燒等危險性,而且鎂合金也不易切削加工。成大 材料系長期研究鎂金屬,掌握鎂金屬的熱處理、表現處理等關鍵技術