支架是生物打印的重要組成部分，因?yàn)樗鼈優(yōu)樯L和發(fā)育的印刷細(xì)胞提供必要的結(jié)構(gòu)。 3D打印骨支架可以幫助組織再生，以及改善骨再生。 腳手架結(jié)構(gòu)也影響細(xì)胞如何表達(dá)信號蛋白，幫助癌癥生長，并可用于研究骨癌細(xì)胞如何剪切應(yīng)力刺激。

來自中國幾家醫(yī)院的一組研究人員正在努力在低溫下制造出更好的3D打印骨支架，而不使用有毒化學(xué)物質(zhì)，使用一種稱為robocasting的獨(dú)特技術(shù) - 一種自由形式的3D打印技術(shù)，使得致密的陶瓷和復(fù)合材料成為可能 用作“高度膠體漿液”。

低溫機(jī)械雕刻技術(shù)是一種相當(dāng)新穎的3D打印技術(shù)，可用于制造復(fù)雜幾何形狀的陶瓷腳手架。

第四軍醫(yī)大學(xué)整形外科，解放軍南京軍區(qū)福州總醫(yī)院，西安虹惠醫(yī)院，中國人民解放軍第二五一醫(yī)院的研究人員近日在國際上發(fā)表論文 （納米雙相磷酸鈣（BCP），聚乙烯醇（PVA）和富含血小板的纖維蛋白（PRF）），詳細(xì)介紹了他們制作低溫3D打印陶瓷骨支架的工作。 合著者包括樂松，開封林，舒赫，王春梅，張帥帥，李東林，王紀(jì)蒙，曹天晴，龍碧，國賢培。

介紹內(nèi)容如下：“骨科醫(yī)生經(jīng)常在臨床實(shí)踐中遇到大的骨缺損，這是很大的手術(shù)挑戰(zhàn)。 超過臨界尺寸的骨創(chuàng)傷變得疤痕，并喪失再生能力。 自體骨移植被認(rèn)為是金標(biāo)修復(fù)方法; 然而，移植過程可能導(dǎo)致出血，神經(jīng)損傷和功能障礙。 自體移植失敗的主要原因是移植物的壞死，通常由血液供應(yīng)不足和繼發(fā)感染引起。 為了避免這些術(shù)后并發(fā)癥，目前有利的解決方案是用惰性骨移植物材料（支架）修復(fù)骨缺損，該骨移植物材料（支架）僅作為支撐結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，但提供有限的骨骼再生能力。

考慮進(jìn)入骨修復(fù)支架的特定生物材料是很重要的，因?yàn)榧?xì)胞行為和功能實(shí)際上可能受其生物化學(xué)和生物物理特性的影響; 同樣重要的是腳手架的設(shè)計(jì)和選擇制造它們的技術(shù)。 低溫3D打印的腳手架，允許科學(xué)家使用生物活性分子，這是由于robocasting 3D打印方法。

目前沒有太多的研究將這三種材料結(jié)合用于骨修復(fù)或3D打印，但是該團(tuán)隊(duì)制作了一種3D打印的多孔納米BCP / PVA / PRF支架，相信這種組合將起作用。 在3D生物打印機(jī)上制造支架，并用冷凍干燥法制備相應(yīng)的支架; 后來在取自兔子的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的體外評估兩種類型的生物效應(yīng)。

當(dāng)研究人員比較后來的結(jié)果時(shí)，他們注意到3D打印的支架具有良好連接的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特定形狀，與傳統(tǒng)制造的不同。 在支架中使用PRF可以使支架中的生物活性因子持續(xù)釋放，并且還改善了體外對干細(xì)胞的生物相容性和生物活性。 整體而言，BCP，PVA和PRF制成的3D印刷支架比沒有PRF的支架具有更好的粘附，成骨分化和增殖。

這些結(jié)果導(dǎo)致研究小組認(rèn)為低溫3D打印的BCP / PVA / PRF支架可能會(huì)根據(jù)研究報(bào)告“代表一種有希望的新方法來克服目前阻止成功的節(jié)段性骨缺損和骨不連接的顯著障礙 在臨床實(shí)踐中修復(fù)”。

結(jié)論指出：“這些實(shí)驗(yàn)表明，低溫機(jī)器雕刻可能潛在地用于制造具有期望的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的3D印刷的BCP / PVA / PRF支架，并摻入生物活性因子以增強(qiáng)節(jié)段性骨缺損的修復(fù)。

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