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目前沒有臨床治療為修復長骨段缺損提供理想的長期解決方案。但是，圖森UA醫學院的科學家John A. Szivek博士希望利用尖端技術來解決這個問題。 Szivek博士最近從美國國防部獲得了一份為期五年，200萬美元的撥款，用于開展一項研究，以確定如何使用3D打印和成人干細胞的組合來治愈骨折。

生物醫學工程師兼整形外科教授Szivek博士解釋說：“想象一下這種影響會導致一半長骨破碎，從而無法將它們重新組合在一起。” “對于軍隊而言，這是一個非常大的問題，爆炸或戰斗傷害會導致大的骨骼缺陷。”

在UA骨科手術部的臨床合作伙伴的幫助下，Szivek博士的實驗室計劃3D打印仿生支架，可替代大塊，缺失或斷裂的骨段。這些支架將填充鈣顆粒和成體干細胞，兩種已知的藥劑可以更快地愈合和骨骼生長。一旦植入，支架將作為骨骼生長的模板。

Szivek博士實驗室的試驗研究結果很有希望。 “我們實現了完整的骨形成，在大約三個月內覆蓋了大的骨缺損。現在我們想要更快地完成愈合過程，”他說。

下一步是測試在愈合過程中早期鍛煉是否有助于加速愈合和恢復。為了驗證這一理論，3D打印的骨骼支架將嵌入微型傳感器，可以無線傳輸運動活動。這些傳感器將分析負載，或者在腳手架上放置多少重量，以及持續多長時間。

如果研究成功，Szivek博士的團隊將為軍事人員的臨床試驗制定術后物理治療指南。

人體將在受傷后幾個月內嘗試重新生長缺失或受損的骨骼，但它最終會放棄這個過程。此時，疤痕組織填充缺損而不是骨骼。

“這就是為什么我們需要開發一種盡可能快地生長骨骼的方法 - 幫助身體，同時它仍然能夠生長并取代骨骼，”Szivek博士說。他希望潛在的治療方法也能幫助患有手術切除的骨癌患者。

這項工作得到了衛生事務助理國防部長辦公室通過國際醫學研究計劃，國防醫學研究和發展計劃的支持。