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3D打印活组织有望治疗关节损伤

2018-10-8 8:39:41 点击:

    令全世界数百万人饱受痛苦的关节炎,几乎十分之一的人将在其一生中与之抗争。关节炎的作用是分解关节中发现的软骨组织,导致僵硬和肿胀,导致患者出现疼痛和不适。然而,在荷兰乌得勒支大学医学中心,JosMalda教授和研究团队创建了一个3D打印生物材料,可以让受损的关节自愈。生物打印的组织可以植入活体关节,最终成熟为新组织并且表现得像健康的软骨。

3D-printed living tissues

    尽管像干细胞这样的生物材料已经适用于3D打印,但是在确保满足细胞构建的适当条件方面存在困难。水凝胶是用于递送活组织的可行材料,但它们也不能承受一些组织一旦植入体内就面临的机械负荷。

    身体组织非常复杂并且由各种不同的细胞类型组成,这使得制造出来的难度大大提高。但生物打印技术的进步正在帮助解决研究人员多年来面临的困难,这种技术可以从一系列基于油墨的材料中打印更复杂和更具治疗性的生物材料。这一发展可能标志着向加强移植和其他外科手术的生物组织的按需接入的重要一步。

      因此,荷兰研究小组正在试验不同的添加剂材料,这些材料可以强化水凝胶,使其成为替代软骨。研究人员正在使用一种称为熔融电解的3D打印工艺,它将熔化的聚己内酯与电场结合在一起,形成与一缕头发一样薄的纤维。

   “水凝胶与纤维的结合起协同作用,使复合物的强度增加50倍以上,同时仍允许细胞产生细胞外基质并成熟为软骨样组织,”。研究人员目前正在努力扩展他们的方法以开发更大的结构,并且还将尝试使用不同的材料来组合骨和软骨组织替代品。他们的工作的最终目标是最终3D打印完整和功能性的关节。