【环球网报道 记者 李青云】唇腭裂是一种出生缺陷，目前大约每700名儿童中就有1人受到影响。对于先天患有唇腭裂的儿童来说，修复颌骨缺损通常要等到10至12岁左右，才能接受侵入性的骨移植手术，长时间的等待不仅会给儿童的发育和成长带来种种困扰，还可能对他们的自信心和社会交往造成长期影响。最近，悉尼大学研究人员开发出一种可生物降解的“纳米骨”材料，能够利用人体自身的修复能力促进骨骼再生，有望在未来替代这种50多年来变化不大的治疗方式。从长期来看，研究人员希望这项技术能够让儿童在更早的年龄接受治疗，从而无需多年等待骨移植手术。
这项研究已经发表于《ACS纳米》，由悉尼大学牙科学院、查尔斯·珀金斯中心和悉尼纳米研究所的研究人员与昆士兰大学合作完成。传统的骨修复手术通常从患者自身获取骨组织进行移植，或者使用动物来源的材料。这项研究所使用的修复材料是一种名为钙铝硅酸盐的新型纳米材料，它的关键在于能够激活人体内天然存在的一种生长因子——潜伏状态的转化生长因子β1（TGF-β1）。被激活后，这种生长因子就能够吸引形成骨骼的干细胞来到受损部位，并促进这些干细胞发育成为产生骨组织的细胞。不仅如此，这种纳米材料还能够在大约30秒内促进血液凝固，帮助受伤部位在愈合最初阶段保持稳定，并随着时间推移逐渐被人体自身的组织所取代。
研究发现，在临床前骨修复模型中，8周后，这种纳米材料产生的新骨组织比对照材料多约80%；同时激活TGF-β1的水平约为传统方法的10倍“这种材料能够激活人体内处于休眠状态的修复信号，启动一系列愈合过程，吸引形成骨骼的干细胞，并刺激新骨生长。”论文主要研究人员、悉尼大学医学院悉尼地平线研究员（Sydney Horizon Fellow）、副教授徐纯（Chun Xu）表示。
对于唇腭裂这种发生于孕期的先天性缺陷，修复颌骨缺损可能是整个治疗过程中最复杂的阶段之一，并可能对患者一生的语言能力和自信心产生影响。“虽然一些骨缺损较轻的儿童可以在婴儿时期接受治疗，但许多患者需要等到10至12岁左右，外科医生才能从身体其他部位取骨，并将其移植到缺损部位。我们的长期目标是开发能够帮助人体自然再生骨骼的材料，从而减少对这些侵入性强且令人痛苦的手术的需求。我们希望未来能够让患者比目前更早接受治疗。”徐副教授表示。
这项研究首次证明，一种单一的纳米材料平台能够同时实现快速促进血液凝固、激活人体自身潜伏的生长因子、募集形成骨骼的干细胞，以及促进骨组织再生。虽然目前这项技术仍处于临床前研究阶段，在人类临床试验开始之前还需要进一步测试。不过，研究人员认为，这项技术未来的应用可能不仅限于唇腭裂，还可能用于创伤、牙齿缺失以及其他难以修复的骨缺损。
徐副教授及其团队还在探索如何将这种材料应用于个性化3D打印支架，根据每位患者具体的骨缺损情况进行设计。“每一位患者都不同，每一种骨缺损也都不同。未来，我们希望将这些材料与先进的3D打印技术结合起来，让治疗能够根据每位患者的具体需求进行定制。”他说。