如今，鋅（Zinc）正在成為下一代生物可降解植入物的關鍵材料。然而，鋅的固有柔軟性限制了它在承重骨科植入物中的應用。雖然減少鋅的顆粒尺寸（grain size）能使其變得更堅固，但這也會破壞其機械效能，導致在體溫下的耐用性降低。
近日，一篇發表在國際雜誌Nature上題為“Stronger and coarser-grained biodegradable zinc alloys”的研究報告中，來自莫納什大學等機構的研究人員開發出了一種特殊的基於鋅的可溶解材料，有望改變人類骨折的治療方法。
外科醫生通常使用不鏽鋼或鈦來固定骨折部位，但這些金屬會永久留在體內，可能會引起不適，需要後續手術移除。而研究人員開發的新型鋅合金材料則解決了這些問題。這種材料不僅具有足夠的機械強度，還能隨著時間推移安全降解，同時支援機體受損部位的最佳癒合。
研究人員表示，這種創新性的鋅合金與永久性的鋼植入物一樣堅固，且比其他生物可降解選擇（如鎂基植入物）更加耐用。透過最佳化鋅合金的顆粒尺寸和方向，研究人員能夠在植入物的強度和可控降解之間實現最佳平衡，從而促進更好的癒合。
鋅-0.2wt%鎂合金不同顆粒尺寸樣本的室溫壓縮效能
Jian-feng Nie教授說道：“這種創新性材料能夠透過減少患者併發症、減少額外手術的需求，並提供一種可持續替代永久金屬植入物的選擇，徹底改變骨科患者的護理。”他補充道：“我們的鋅合金材料不僅能增強患者的舒適度，還能透過最大限度地減少對周圍組織的破壞，促進患者更好地癒合。”
永遠不消失的植入物對於患者而言始終是一種風險——如果植入物降解過快，患者的骨骼可能沒有足夠的時間癒合。而使用新開發的鋅合金材料，研究人員能夠在植入物的強度和可控降解之間找到最佳平衡點，確保骨折部位得到充分的修復。
透過工程化設計材料顆粒的尺寸和方向，這種鋅合金不僅能以獨特的方式彎曲並適應鄰近組織的形狀，還變得更加堅固和靈活。這為骨科治療提供了一種改變遊戲規則的選擇。
最後，研究人員表示，希望這類創新材料將為更多患者帶來更安全、更有效的治療選擇。
參考文獻：
Wu, C., Lin, F., Liu, H. et al. Stronger and coarser-grained biodegradable zinc alloys. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-024-08415-8
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