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生物3D打印技术具有可定制性和高度灵活性2024-08-13 08:31:27

针对肩袖损伤的具体部位,如冈上肌腱撕裂部位,需要精准的植入定位,以确保干细胞能够有效地与宿主沟通并发挥其修复功能;同时考虑到肌腱组织特殊的生理结构以及机械特性,单一的微载体并不能很好地在体内锚定在损伤部位并发挥机械负荷作用,因此联合使用具有生物可降解性和机械强度的组织工程支架至关重要。支架在损伤部位提供暂时的支持,直到新组织已经建立到能够发挥功能和承受负荷的状态,这样的复合支架能在组织再生和机械性能之间取得适当平衡,重建肌腱组织修复的序向性。

生物3D打印技术可以利用生物材料模拟细胞外基质,与细胞混合制成生物墨水后打印成3D生物支架。生物3D打印技术具有可定制性和高度灵活性,打印出的生物支架可以更好地复现受损肌腱的原有功能和结构,在组织工程支架构建上体现出无可比拟的优势。在组织工程研究中,使用与天然细胞外基质相似的水凝胶来刺激细胞形成具有机械完整性的功能组织,以确保移植物在植入后存活。甲基丙烯酸酐化明胶作为一种生物相容性好、可生物降解的多功能基质,已被用于设计从脉管系统到软骨和骨骼的组织类似物。
 
与其他水凝胶相比,甲基丙烯酸酐化明胶突出的优点是力学性能可受多种因素调节,如甲基丙烯酸酐化明胶浓度、光引发剂的种类和光交联次数等,因此3D打印甲基丙烯酸酐化明胶支架具有良好的机械性能,能在体内模拟正常肌腱组织的生物力学特性。另外,甲基丙烯酸酐化明胶和微载体都是明胶来源,这有利甲基丙烯酸酐化明胶包封明胶微载体细胞微球,为细胞提供良好的黏附点。利用基于甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶的墨水对细胞进行3D打印,可以将细胞直接嵌入到支架结构中,这已成为组织工程研究中一种有吸引力的方法。
 
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.