椎间盘毁伤修复是骨科临床一大年夜难题，传统植入材料在受压、受拉时轻易向外膨胀，挤压周边组织，难以与人体椎间盘力学状况适配。研究团队把通俗六边形蜂窝与内凹六边形蜂窝构造组合设计，借助构造转换器，让两种构造分别承担拉伸、紧缩载荷。无论受压照样受拉，材料都向内紧缩，实现非膨胀后果。
记者10月16日从昆明理工大年夜学获悉，该校建筑工程学院传授李帅率生物力学及微纳米软材料力学研究团队，在生物力学超材料与生物医学交叉偏向取得新冲破。团队提出一种可实现非膨胀效应、匹配人体椎间盘刚度的超材料设计筹划，应用前景广阔。相干成果日前揭橥于国际期刊《国际固体与构造杂志》。
研究团队经由过程搭建理论模型，开展数值仿真，选用光敏树脂、尼龙、聚乳酸开展3D打印与力学测试，实验、模仿、理论成果保持一致。细胞实验证实，这三类材料细胞存活率超98%，不存在细胞毒性，生物相容性优胜。
据悉，基于患者影像数据，这套筹划还支撑个性化逆向设计。科研人员可迭代调剂构造参数，让植入物力学机能贴合患者椎间盘真实情况;针对构造承载短板，还可填充医用硅胶，进一步保障植入物稳定靠得住。
该成果为椎间盘修复供给全新材料思路，可以或许削减应力遮挡，实现植入物与椎体力学协同。这套超材料设计思路，同样对血管、食管支架，骨与软骨替代等个性化医用植入物研发具备参考价值。