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问:什么是4D打印技术血管化骨再生应用?2025-07-28 09:05:37

答:近年来,4D打印技术的发展为植入式支架促骨再生提供了新的可能性。利用该技术制作的支架能适应不同形状的骨缺损以及复杂的生理环境,更精确地模拟了天然骨组织的动态变化。骨骼系统中的血管网络系统对骨骼的形成及修复具有重要作用,能够调节骨细胞的代谢活动及增殖、分化状态。因此,构建血管系统对于骨组织再生具有重要意义。在血管化骨组织工程中,微血管网络的快速建立是成功的关键。Kirillova等利用4D打印技术,将小鼠BMSCs与甲基丙烯酸海藻酸盐和透明质酸杂化水凝胶相结合,制备的材料能够动态响应有水微环境,发生自折叠后形成与微小血管相似的中空管腔结构,该结构使得水凝胶中的细胞存活时间超过1周,并能保持细胞活力。

Liu等开发了一种双层仿生骨膜,该双层膜由外层的可编程甲基丙烯酸化水凝胶和内层的人间充质干细胞细胞片组成。通过4D打印技术,将与骨缺损形状相匹配的智能水凝胶与通过光诱导各向异性细胞片技术构建的hMSCs细胞片相结合,使其具有与天然骨膜相似的定向微结构,并通过体外实验验证了hMSCs细胞片的定向微结构能够促进细胞的迁移和血管生成,并促进hMSCs成骨分化。因此,微小血管的构建及定向技术为4D打印血管化骨组织的制造提供了新的方向。
 
出自《4D打印技术在骨组织工程中的研究进展》 作者:王培煜,石雅茹,孙一帆。