利用基于擠出的低溫技術(shù)改進3D打印PCL腳手架

來源：廣西增材制造協(xié)會

中國研究人員研究了使用可生物降解聚合物用于支架的益處，在“通過基于擠出的低溫3D打印用于組織工程的多孔聚己內(nèi)酯支架的制造和表征”中概述。解釋由于可負擔(dān)性、效率不高等問題，歷史上存在局限性。在制造和劣質(zhì)過程控制中，該研究的作者努力通過將基于擠出的低溫3D打印與冷凍干燥方法相結(jié)合來改進先前使用3D多孔PCL支架的嘗試。

組織工程（TE）是當(dāng)今廣泛的領(lǐng)域，并且具有廣泛的研究和許多不同的目標(biāo) - 其中大多數(shù)最終發(fā)現(xiàn)了為移植創(chuàng)建可持續(xù)生物打印器官的方法。在創(chuàng)造或再生組織時，科學(xué)家通常使用支架，活細胞和其他“生物活性因子”。支架等結(jié)構(gòu)必須具有生物相容性，如果將其植入人體患者中，則顯然無毒。聚己內(nèi)酯（PCL）是一種常用的聚合物，用于制造支架，適用于以下特點：
生物降解性
生物相容性
熔點低
好強度
溶解性好

研究人員解釋說，基于擠出的低溫3D打印（ECP）作為生物打印的選擇越來越受歡迎，因為無論是膠原蛋白，殼聚糖，PLGA還是其他材料，支架都能提供更高的強度。

（a）低溫3D打印平臺的示意圖。（b）基于擠出的低溫3D打印和PCL支架的凍干的圖示。
為了確保打印成功，研究人員依靠幾種不同的處理方法，包括使用粗糙表面的載玻片作為收集器，在粘合劑區(qū)域的角落添加過渡路徑，然后用乙醇擦洗載玻片。測量孔隙率，結(jié)果顯示由于“細絲偏移加寬”而增加。

打印支架的孔隙率分析。（＃表示在P <0.005時與CP600比較的組;＆表示CP800與CP1000之間的比較，P <0.05）。

在測量生物相容性方面，研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然細胞附著起初并未得到很好的促進，但由于支架的粗糙表面和多孔性，細胞增殖“有效促進”。

“盡管在7天后EMP組表面發(fā)現(xiàn)了更多的拉伸細胞，但ECP支架上的細胞數(shù)量要高得多，并且與第3天相比，它們的形態(tài)變得更加緊張，”研究人員總結(jié)道。“因此，可以得出結(jié)論，與EMP支架相比，通過ECP制造的PCL支架是高度生物相容的并且更好地支持細胞粘附和增殖。

“總的來說，制造的PCL支架具有改進的結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)和生物學(xué)特征，可以成為組織工程應(yīng)用的有希望的候選者?！蹦壳埃M織工程有多種形式，從心臟組織工程到骨組織工程，再到定制的皮膚移植。