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科学家将混合生物墨水用来3D打印结构 有助于修复受损的膝关节软骨

发布日期:2020-11-27    来源:技术交易平台

人类的膝盖容易受伤或随着年龄的增长而磨损,往往最终需要进行手术。现在,研究人员已经创造了新的混合生物墨水,可以用来3D打印结构,以取代膝盖中受损的软骨。

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半月板是在胫骨关节面上内侧和外侧的半月形状骨,在膝盖中形成C形缓冲,可以增加关节的稳定性。半月板很容易受到运动损伤的影响,但也会随着年龄的增长而磨损,如果情况特别严重,有时唯一能做的就是通过手术切除一些受损的半月板。
在新的概念验证研究中,维克森林再生医学研究所(WFIRM)的研究人员展示了一种3D生物打印的新方法,可以同时创建软骨和支持结构。该团队使用了综合组织和器官打印系统(ITOPS),该系统在过去的研究中曾被用于打印复杂的组织,如骨骼、肌肉甚至耳朵。

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这次,研究人员将几种生物墨水一起使用,以交错的交叉图案逐层打印整个纤维软骨组织。第一种是果胶和纤维蛋白原的复合墨水,这种墨水可以鼓励人体自身的细胞重新繁殖。第二种生物墨水是一种丝纤维素甲基丙烯酸酯,它有助于保持结构的强度和弹性。
在使用猪细胞进行的实验室测试中,该团队发现,细胞能够增殖并保持活力,而结构本身则保持了生物力学性能。后续实验是将打印的结构植入小鼠体内,术后10周的观察显示,小鼠开始再生出自己的纤维软骨。
研究小组表示,还需要进行更多的研究,以调查身体对植入物可能会有什么样的反应,是否能恢复关节的功能,当然结果是否能转化为在人类身上进行。
该研究发表在《材料化学》杂志上。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.0c03556


文章来源:Science科学