微型植入传感器正在帮助骨折更快愈合。俄勒冈大学的研究人员开发了这些微型传感器，这些传感器可以实时传输有关受伤部位的数据。研究团队表示，如果应用于人体，这些传感器可以帮助医生更好地为个别患者量身定制康复计划，监测他们的进展并调整锻炼方案。
他们在《npj再生医学》杂志上发表的一项研究中表明，抗阻训练康复计划可以在八周内“显著改善”大鼠的股骨损伤。大多数股骨骨折需要大约四到六个月才能完全愈合，但这些传感器提供了对骨骼机械性能的窗口，使科学家能够详细了解愈合过程。
研究资深作者鲍勃·古尔德伯格教授说：“我们的数据支持早期抗阻康复作为增加骨形成、提高骨愈合强度和促进机械性能恢复到受伤前水平的有希望的治疗方法。”
长期以来，人们一直认为，受伤后的运动遵循“金发女孩原则”：太少或太多都会阻碍恢复，而适量则可以增强愈合。然而，确定最佳恢复所需的运动类型和强度可能具有挑战性，尤其是因为每个患者的需要各不相同。现在，俄勒冈大学团队开发的专用传感器可以通过提供愈合骨内部情况的窗口来改变这一现状。
研究人员旨在测试抗阻跑步（一种特定类型的恢复锻炼）是否能提供适当的机械刺激以改善骨恢复。为此，他们为啮齿动物的运动轮定制了刹车装置，增加了类似于在跑步机上增加倾斜度的阻力。然后，带有股骨损伤和植入传感器的大鼠在常规运动轮或改良的抗阻运动轮上跑步。
传感器在整个锻炼过程中传输应变数据，为研究团队提供了骨细胞在恢复期间的机械环境的见解。在为期八周的研究中，研究人员监测了受伤股骨的愈合过程，发现抗阻训练组的大鼠比静息组或非抗阻组的大鼠显示出更早的骨愈合迹象。
到八周恢复期结束时，所有组——静息组、非抗阻组和抗阻训练组——都显示了骨愈合。然而，抗阻训练组的动物组织密度更高，表明抗阻康复增强了骨形成。事实上，抗阻训练组大鼠的受伤骨骼表现出的机械性能，如扭矩和刚度，与未受伤的骨骼相当。
古尔德伯格说，这表明即使没有额外的药物或生物刺激剂，抗阻训练也能增强恢复。生物剂如BMP（一种促进骨生长的分子）通常用于再生研究。然而，古尔德伯格的团队仅通过抗阻训练就展示了完全的功能恢复，突显了其临床应用的潜力。
研究负责人凯莉·威廉姆斯博士进一步改进了原型传感器，她说：“这项工作的最显著方面之一是，我们的抗阻康复可以在八周内无需生物刺激剂的情况下使股骨恢复到正常强度，我们对此感到非常兴奋。”
研究团队表示，研究的一个局限性是所有动物在整个实验过程中都接受了恒定的阻力水平。然而，古尔德伯格实验室的研究人员正在研究在愈合周期内增加或减少康复强度如何影响骨再生。
尽管这项研究是在啮齿动物中进行的，但研究团队希望数据驱动的康复也可以用于改善因肌肉骨骼损伤而接受治疗的人类患者的愈合。为此，校园初创公司Penderia Technologies正在努力改进可植入传感器，包括无电池设计和可穿戴监测器，以辅助在人类患者中的应用。
古尔德伯格补充说：“我们希望这项工作最终能在临床环境中得到应用，这些传感器可以捕捉个性化测量值，考虑损伤类型和严重程度，以最好地指导康复决策。”
最初发布于talker.news，属于BLOX数字内容交换的一部分。
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