中国研究人员研发3D打印“粘土水凝胶”再生骨骼

亚洲工业网讯 据外媒报道，中国研究人员日前发表了一篇介绍专用于支持骨细胞生长的3D打印材料的文章。在该聚合物或粘土纳米复合物材料的支持下生长的物质可用于治疗由外伤、畸形或肿瘤切除造成的骨缺损。目前活体测试结果较为乐观。

水凝胶广泛用于组织再生，因为其分子结构与生物体内天然的细胞外基质（ECM）相似。其作用都是为周围的活细胞提供结构和营养。支撑结构和营养环境因组织类型而异，例如动脉需要管状结构，骨细胞则在多孔材料中繁殖得更好。

本研究通过利用3D打印的方式注入凝胶和粘土颗粒—一种与人骨自然相似的材料，用于治疗不同程度的骨折。材料的基础是氢键，通过紫外线反应及可附着的分子，显示出高度灵活的机械性能。研究人员通过添加不同量的粘土颗粒来控制材料的结构和流动之间的平衡。

具体而言，研究人员使用了一台BioScaffolder 2.1 3D打印机，将油墨通过250μm直径的喷嘴挤出形成带有连接部件的网状支架，然后将支架放进交联炉中连接颗粒，再放到去离子水中去除杂质。

测试结果显示，粘土水凝胶在鼠成骨细胞中显示出活性。研究人员再将该材料用于治疗活鼠胫骨缺损。经过八周的愈合，事实证明粘土水凝剂可促进胫骨骨骼再生长。

总而言之，氢键单体与各种生物活性无机纳米粒子的3D打印将为用于治疗精确和个体化修复骨缺损和退化构建承载组织工程支架开辟新的途径。