據(jù)外媒報(bào)道,我們?cè)絹?lái)越多地聽(tīng)到類似腳手架的材料,用來(lái)幫助治療骨傷。一種新的生物支架據(jù)稱是特別通用的,因?yàn)樗撵`感來(lái)自樂(lè)高積木。所謂的生物支架通常由生物相容性聚合物制成,是3D打印成一塊固體,或以凝膠的形式注射到固體中。
無(wú)論是哪種情況,一旦它在骨損傷部位就位,相鄰的骨細(xì)胞就會(huì)遷移到支架中,基本上在其三維微結(jié)構(gòu)中 "棲息"。然后,這些細(xì)胞進(jìn)行繁殖,在聚合物無(wú)害的生物降解過(guò)程中逐漸取代它。最終,剩下的就是純天然的骨頭。
在Assoc.Luiz Bertassoni教授的帶領(lǐng)下,俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)、紐約大學(xué)和泰國(guó)馬希竇大學(xué)的科學(xué)家們采取了不同的方法。他們創(chuàng)造了微小的中空3D打印聚合物塊(又稱微型籠子),可以像樂(lè)高一樣堆疊在一起,以構(gòu)建所需形狀和尺寸的生物支架植入物。
以這種方式制作植入物比3D打印單個(gè)定制尺寸的作品要快得多,也簡(jiǎn)單得多。此外,與凝膠型生物支架的情況不同,不同的塊可以填充不同類型的生長(zhǎng)因子。這意味著,例如,一個(gè)植入物可以在其外部周圍的塊中加入一種類型的生長(zhǎng)因子,而在內(nèi)部的塊中加入另一種類型的生長(zhǎng)因子,以便更準(zhǔn)確地重現(xiàn)自然骨的結(jié)構(gòu)。
“3D打印的微型籠子可以精確地在你想要的地方填充成分,然后像樂(lè)高積木一樣堆疊,以導(dǎo)致所需的配置和成分的三維分布,”Bertassoni表示。"因此,這創(chuàng)造了一個(gè)指導(dǎo)性的腳手架,細(xì)胞可以被精確地引導(dǎo)到感興趣的位置。這是非常重要的,因?yàn)樵擃I(lǐng)域的一個(gè)巨大瓶頸是,例如,在更多組織形成之前,在再生組織的核心中獲得血管。"
事實(shí)上,在對(duì)骨傷大鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中發(fā)現(xiàn),用這種塊狀物制成的植入物對(duì)血管生長(zhǎng)的刺激是傳統(tǒng)生物支架材料的3倍左右。
研究人員希望該技術(shù)一旦得到進(jìn)一步發(fā)展,還可以用于受傷部位的軟組織再生,甚至可以制造出完整的器官進(jìn)行移植。
有關(guān)該研究的論文本周發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志上。