生物3D打印技术与干细胞疗法的协同作用2024-08-12 09:00:23
生物3D打印是组织工程中的一项创新技术，能够精确制备出细胞或因子均匀分布的生物材料，以构建具有复杂功能的活体组织。至今，生物3D打印已被用于构建多种组织和器官，包括心脏、骨骼、软骨和骨骼肌。生物3D打印具有将孔径和孔隙率控制在微米级的优势，可为干细胞生长提供良好的微环境；此外，逐层打印方式可通过在计算机中设置不同的孔径和使用不同比例原材料的生物打印墨水来实现纵向的分层结构和组成，这种结构可以在很大程度上避免支架塌陷，而将该技术联合微载体后能够改善微载体的不足，具有极大的应用前景，但其安全性及有效性仍需进一步验证。此次实验将人脐带间充质干细胞接种在微载体上并结合生物3D打印技术构造一种用于冈上肌腱再生微环境的人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架，通过体外细胞培养实验分析3D打印支架对人脐带间充质干细胞活性的影响，通过体内动物实验评估该支架对损伤冈上肌腱修复的影响。此次实验提出并构建了一种生物3D打印联合干细胞的细胞支架，体外培养结果表明，负载人脐带间充质干细胞的甲基丙烯酸酐化明胶支架在体外维持了良好的细胞活性及增殖能力，随后通过手术构建急性肩袖损伤冈上肌腱撕裂动物模型，细胞支架植入治疗4周后可显著抑制炎症反应，促进动物功能的恢复，充分发挥了生物3D打印技术与干细胞疗法的协同作用。
冈上肌腱是连接肩部肌肉和骨骼的重要结构，它承担着支撑和稳定肩关节的重要功能。肩袖损伤是导致肩关节疼痛及功能障碍的常见原因，其中肩袖肌腱撕裂是引起肩痛的最常见原因之一，绝大多数肩袖损伤肌腱撕裂发生在冈上肌腱。冈上肌腱的愈合过程是一个复杂的生物学过程，涉及到多种细胞和分子的相互作用，其中一些主要因子包括肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6等，它们在肩袖损伤发生后迅速释放并引发局部炎症反应，激活免疫细胞。
出自《生物3D打印仿生支架促进肩袖损伤后的愈合》作者:徐杰，酒精卫，刘海峰.
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