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生物3D打印機與骨骼再生組織的研究
pk10计划预测软件 2019年05月24日 09:13 中國教育裝備網
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  來自墨西哥和哥斯達黎加的研究人員共同努力,通過生物3D打印進一步研究骨骼再生,這有助于幫助外科醫生為改善治療創建特定于患者的支架帶來便利。3D打印和組織工程對科學家來說是一個巨大的希望,因為科學家有機會建立復雜精確的幾何結構。在這些實驗中,3D打印機的所有好處也都得到了體現,比如負擔能力、生產速度,以及在實驗室中按需創建、制造和以完全自我維持的方式對結構進行更改的能力。

  研究小組的研究結果在“開發用于骨應用的納米纖維涂層的3D打印管狀支架的生物相容性”中進一步詳細說明了如何通過添加復合層進一步改進骨支架,從而形成更有利于細胞附著和均勻播種的層。為了制作這些支架,研究小組使用了一種獨特的空氣噴射紡紗(AJS)技術,該技術具有一個專門的紡紗系統噴嘴和一個用于收集聚合物纖維和壓縮氣體的表面,他們還使用聚乳酸(PLA)制作了3D打印管狀支架,其特征是“亞微米纖維表面涂層在人胎兒骨裂的生物反應中”。

  光學輪廓儀數據顯示3D打印的管狀支架的形貌。 (a)圖像顯示未涂覆的光滑表面和(b)涂覆的表面,其中粗糙度通過納米纖維的存在而強烈增強。

  這種新的方法使用的是PLA 3D打印材料的內芯和它的納米纖維的外層,研究人員使用CURA軟件進行內部幾何形狀構建和3D打印機來制造管狀結構。這項雙重技術使研究小組能夠制造出一種纖維層分散體,使得表面具有“均勻的厚度分布”,納米纖維能夠很好地與3D打印支架融合。這種粘附力非常強,復合材料顯示熱穩定性增加,涂層使管狀支架具有對骨再生組織工程發揮至關重要的特性。

  作者總結說:“通過掃描電鏡分析,3D打印管狀支架的三維表面呈現出獨特的形態和結構,并且隨著纖維膜的涂層功能化,管狀支架的表面粗糙度增加?!?

  涂有7%PLA納米纖維的3D打印管狀支架的SEM顯微照片。

  此外,覆蓋亞微米纖維的支架能使hfob細胞比未涂層的3D管狀支架更好地粘附和增殖,這表明纖維作為一個平臺來提高細胞生物相容性(對細胞無毒),并為成骨細胞的定植和細胞生長提供支持。此外,纖維包裹的三維管狀支架作為一種生物礦化過程需要更多的研究,以使其在骨組織工程或血管化過程中具有潛在的應用前景。

  用hFOB細胞接種的3D管狀支架表面的SEM顯微照片顯示一些具有成骨細胞典型的橢圓形至紡錘形形態的細胞。

  骨再生領域充滿挑戰,但醫生和外科醫生仍在努力改進外科技術和植入物等設備,以提高可能虛弱或疼痛的患者的生活質量。多年來,研究人員在3D打印方面進行了許多不同的研究,生產了用于中國患者的植入物、低溫下形成的骨支架以及其他不同類型的骨支架平臺。

  來源:創想三維 https://www.cxsw3d.com/

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責任編輯:董曉娟
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