南洋理工大学(NTU)的科学家们发现了一种方法,可以将水产养殖废弃物转化为一种新的可持续生物材料,这种材料有可能造福于医学领域。
新型生物材料
你会惊讶于新加坡水产养殖业产生的大量废物。
这里的人们每年消耗大约1亿公斤的鱼和青蛙肉。 因此,鱼鳞和牛蛙皮是当地渔业和农场最大的两个水产养殖废物副流。
南洋理工大学材料科学与工程学院助理教授Dalton Tay带领的研究小组,从废弃的鱼鳞和牛蛙皮中开发出一种新的天然生物材料。
这两种废物含有胶原蛋白和羟基磷灰石(HA)。这两种成分通常也存在于骨骼中。
由此方法开发的多孔生物材料因此具有类似于骨的结构、组成和促进细胞附着的能力。
骨修复的替代方法
因此,这种生物材料实际上可以用来帮助骨修复。
进行的实验室测试显示,当科学家将成骨细胞植入生物材料“支架”上时,一周后细胞数量显著增加。
细胞均匀分布于支架上;这表明支架可以促进细胞的正常活动,最终导致组织的形成。
此外,研究小组还发现,这种生物材料引发体内炎症反应的风险很低。
这种生物材料支架可用于帮助因疾病或损伤而丢失的骨组织再生,如创伤或癌症手术造成的颌骨缺损。
它还可以帮助外科植入物周围的骨骼生长,如牙科植入物。
这是一种比使用患者自身组织更方便、省时、省钱的方法,这种方法通常需要额外的手术才能从骨中提取出所述组织。
废物转化为资源
这种新方法不仅为医生和外科医生提供了高价值生物材料的额外来源,而且对环境友好,有助于关闭水产养殖业的废物循环。
新加坡国家牙科中心研究主任Goh Bee Tin没有参与这项研究,她对这项努力表示兴奋,她说,这种天然生物材料有许多潜在的牙科应用。
制造这种生物材料只花了不到两周的时间,南洋理工大学的研究小组认为可以进一步缩短和扩大。
接下来,研究小组希望能与临床和工业合作伙伴合作,找出人体组织是否会对这种生物材料产生长期反应。
在进一步评估生物材料作为牙科产品的长期安全性和有效性后,他们还希望使整个废物资源化管道更接近商业化。