微小凹坑可能會使人造髖關節的持續時間更長

雖然人造髖關節可讓許多人保持移動，但其作用會在一段時間後消失，通常需要更換手術。但是，由於阿肯色大學正在進行的研究，對此類手術的需求很快就會減少。人造髖關節的安裝涉及使用合金假體來替代股骨頭以及髖臼。

通常，在自然髖關節中，股骨頭以及髖臼之間的界面通過由髖關節軟骨產生和釋放的粘性滑膜液保持潤滑。當更換髖關節時，軟骨被移除。雖然身體仍然產生一些滑液，但保持合金假體充分潤滑並不總是足夠的。由此產生的表面磨損可能會引發身體的自身免疫反應，這會鬆動假體和鄰近骨頭之間的結合，導致人造髖關節失效。

在與博士後研究人員Dipankar Choudhury合作的過程中，鄒敏（音譯）教授決定用表面不夠光滑的人造髖關節進行實驗。他們使用皮秒激光器，它們被一系列正方形、三角形或橢圓形的微小凹坑覆蓋。這是為了複製天然軟骨的凹坑表面結構。

具有凹坑的人造髖關節隨後在一個平台上進行測試，使它們像鐘擺一樣來回擺動，以複製腿部運動。隨後研究人員加入牛血清和水的混合物模擬滑液。一旦「股骨頭」擺動並且流體已經形成潤滑膜，發現具有正方形和三角形凹坑的「股骨頭」產生的膜比光滑「股骨頭」產生的膜厚3.5倍。另外，正方形凹坑在不到一秒的時間內就形成了膜。

「另外，在具有方形凹坑陣列的實驗後假體上幾乎沒有出現任何劃痕，並且在具有三角形凹坑陣列的假體上僅發現了一些劃痕，」鄒敏表示。「我們認為具有方形凹陷的假體可能成為耐用、更持久的人造髖關節的潛在解決方案。」

關於這項研究的論文最近發表在《Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials》雜誌上。

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