中國研究人員研發(fā)3D打印“粘土水凝膠”再生骨骼

據(jù)南極熊了解，中國研究人員日前發(fā)表了一篇介紹專用于支持骨細(xì)胞生長的3D打印材料的文章。在該聚合物或粘土納米復(fù)合物材料的支持下生長的物質(zhì)可用于治療由外傷、畸形或腫瘤切除造成的骨缺損，據(jù)悉，目前活體測試結(jié)果較為樂觀。

水凝膠廣泛用于組織再生，因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)與生物體內(nèi)天然的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）相似。其作用都是為周圍的活細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)。支撐結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)環(huán)境因組織類型而異，例如動脈需要管狀結(jié)構(gòu)，骨細(xì)胞則在多孔材料中繁殖得更好。

本研究通過利用3D打印的方式注入凝膠和粘土顆?！环N與人骨自然相似的材料，用于治療不同程度的骨折。材料的基礎(chǔ)是氫鍵，通過紫外線反應(yīng)及可附著的分子，顯示出高度靈活的機(jī)械性能。研究人員通過添加不同量的粘土顆粒來控制材料的結(jié)構(gòu)和流動之間的平衡。

具體而言，研究人員使用了一臺BioScaffolder2.13D打印機(jī)，將油墨通過250μm直徑的噴嘴擠出形成帶有連接部件的網(wǎng)狀支架，然后將支架放進(jìn)交聯(lián)爐中連接顆粒，再放到去離子水中去除雜質(zhì)。

測試結(jié)果顯示，粘土水凝膠在鼠成骨細(xì)胞中顯示出活性。研究人員再將該材料用于治療活鼠脛骨缺損。經(jīng)過八周的愈合，事實(shí)證明粘土水凝劑可促進(jìn)脛骨骨骼再生長。

總而言之，氫鍵單體與各種生物活性無機(jī)納米粒子的3D打印將為用于治療精確和個(gè)體化修復(fù)骨缺損和退化構(gòu)建承載組織工程支架開辟新的途徑。

來源：3D打印世界
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