在不久的將來,因疾病或創傷而導致的骨骼缺陷患者,可通過使用牛蛙皮和魚鱗製作而成的新生物材料,來促進骨骼修復與生長。
南洋理工大學的研究人員分別從美國牛蛙的皮膚和蛇頭魚的魚鱗,提取出膠原蛋白與羥基磷灰石(Hydroxyapatite),再將這兩種材料進行結合,製作出可運用在骨骼修復方面的三維多孔支架。製作這種生物材料的過程需要約兩個星期。

南洋理工大學材料科學與工程學院助理教授鄭祖仰(左起)、研究員黃俊傑博士和教授胡曉,使用牛蛙皮和魚鱗製作的新生物材料,有助促進骨骼組織再生。(南洋理工大學提供)
這種生物材料具有和人類骨骼相同的化合物,能夠作為讓骨細胞粘附和生長的支架。研究人員的實驗發現,他們注入在三維多孔支架內的成骨細胞成功在一個星期內顯著增殖,顯示支架能促進細胞活動,並進一步推動骨骼組織的形成。同時,該生物材料導致患者出現炎症反應的風險極低。這款三維多孔支架能協助因疾病或創傷而流失骨骼組織的患者,促進骨骼再生,也能協助外科植入物周圍的骨骼生長。
目前,促進骨骼組織生長的常見做法是使用患者自身的組織,但患者必須接受額外的手術以取出骨骼。
南大材料科學與工程學院助理教授鄭祖仰說,牛蛙皮和魚鱗製作而成的生物材料,不僅有望取代這種骨骼組織生長的方法,同時也有助於減少這類水產養殖廢棄物。
新加坡一年所食用的牛蛙和魚預計為1億公斤左右,導致牛蛙皮和魚鱗成為本地數量最多的水產養殖垃圾。研究團隊所使用的牛蛙皮和魚鱗,全都來自本地的水產養殖農場開勝貿易漁場以及裕廊牛蛙場。
他說:「我們在這項研究中將廢棄物轉化為資源,讓這些廢棄物成為具有生物醫學功能的高價值材料。實驗室研究也顯示,我們所製造的生物材料,有望協助骨骼修復。」
鄭祖仰與研究團隊自2018年起,開始針對牛蛙皮和魚鱗進行研究。團隊接下來也計劃進行動物實驗,以了解新生物材料的功效。鄭祖仰透露,這款生物材料要投入到醫療用途,還需要至少五年的時間。
記者:林慧敏
