生物3D打印机与骨骼再生组织的研究

2019-05-25 01:08

来自墨西哥和哥斯达黎加的研究人员共同努力，通过生物3D打印进一步研究骨骼再生，这有助于帮助外科医生为改善治疗创建特定于患者的支架带来便利。3D打印和组织工程对科学家来说是一个巨大的希望，因为科学家有机会建立复杂精确的几何结构。在这些实验中，3D打印机的所有好处也都得到了体现，比如负担能力、生产速度，以及在实验室中按需创建、制造和以完全自我维持的方式对结构进行更改的能力。

研究小组的研究结果在“开发用于骨应用的纳米纤维涂层的3D打印管状支架的生物相容性”中进一步详细说明了如何通过添加复合层进一步改进骨支架，从而形成更有利于细胞附着和均匀播种的层。为了制作这些支架，研究小组使用了一种独特的空气喷射纺纱（AJS）技术，该技术具有一个专门的纺纱系统喷嘴和一个用于收集聚合物纤维和压缩气体的表面，他们还使用聚乳酸（PLA）制作了3D打印管状支架，其特征是“亚微米纤维表面涂层在人胎儿骨裂的生物反应中”。

光学轮廓仪数据显示3D打印的管状支架的形貌。（a）图像显示未涂覆的光滑表面和（b）涂覆的表面，其中粗糙度通过纳米纤维的存在而强烈增强。

这种新的方法使用的是PLA 3D打印材料的内芯和它的纳米纤维的外层，研究人员使用CURA软件进行内部几何形状构建和3D打印机来制造管状结构。这项双重技术使研究小组能够制造出一种纤维层分散体，使得表面具有“均匀的厚度分布”，纳米纤维能够很好地与3D打印支架融合。这种粘附力非常强，复合材料显示热稳定性增加，涂层使管状支架具有对骨再生组织工程发挥至关重要的特性。

作者总结说：“通过扫描电镜分析，3D打印管状支架的三维表面呈现出独特的形态和结构，并且随着纤维膜的涂层功能化，管状支架的表面粗糙度增加。”