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水凝膠人造軟骨 讓人工膝關節更持久

2022/08/16   維加斯新聞報

      （綜合報導）由於軟骨容易磨損，使得膝蓋疼痛並不易康復，目前全金屬的人工關節其實減震效果並不好，患者很不舒服，尤其是年長者。現在，美國杜克大學(Duke University)的研究人員開發了一種新的水凝膠，它的材質兼具柔軟與強韌，是相當好的軟骨替代品，可以製造更持久的人工膝關節。
  新阿特拉斯(NewAtlas)關節疼痛是一種常見的衰老疾病，這是因為軟骨容易磨損卻又不易再生，許多老人家常有膝蓋疼痛之苦。此外，受傷造成的膝蓋疼痛也很常見，著名的電玩台詞「我本來也志在遠方，直到我膝蓋中了一箭」其實不算戲言。目前的治療通常僅限於止痛藥、物理治療，如果膝蓋受損過於嚴重，則進行全膝關節重建。
  杜克大學團隊則希望以強化膝蓋軟骨的方式來治療，他們發明一種強韌型水凝膠，由纖維素組成，具有拉伸的強度，再加入聚乙烯醇，幫助其恢復原狀。該團隊還調整了其製造方法，與大多數水凝膠是冷卻而凝固的特性不同，它更像玻璃一樣，利用聚合物網絡中引發更多的晶體形成足夠的強度。
最終的水凝膠成品，具有51百萬帕 (MPa) 的拉伸強度，和98百萬帕(MPa)的壓縮強度。研究小組說，這樣的性能比天然軟骨好，拉伸強度高出26%，壓縮強度提升66%。
  該團隊以機器比對人造軟骨與天然軟骨的摩擦耐受性，經過一百萬次的模擬行走，再次證明人造軟骨的耐磨性是天然軟骨的3倍。
  該團隊表示，目前正在綿羊身上測試，頗為成功。預計最早將於明年4月進入人體臨床試驗。

杜克大學所發明的新一代的人工關節，白色部分就是人工軟骨，它與鈦合金的基座結合。