纳米纤维涂层管状支架骨再生的生物3D打印技术

【智能装备网讯】

        5月20日讯，来自墨西哥和哥斯达黎加的研究人员共同致力于通过生物3D打印进一步研究骨再生，允许医生和外科医生创建患者特异性支架以改善治疗。 3D打印和组织工程对科学家来说是一个巨大的希望，因为它有机会精确地构建复杂的几何形状。在这些实验中，3D打印的所有经典优势也得到了体现，例如可负担性，生产速度，以及最佳的结果。

       研究小组进一步详细介绍了他们的研究结果，即“开发用于骨骼应用的纳米纤维涂层的3D打印管状支架的生物相容性”，解释了如何通过添加复合层进一步改善骨支架，创建更有利于细胞附着和均匀播种的层。为了制造这些支架，该团队采用了独特的喷气纺（AJS）技术，具有专门的纺纱系统喷嘴和用于收集聚合物纤维和压缩气体的表面 - 他们还使用具有PLA的3D打印管状支架，具有亚微米纤维表面涂层在人类胎儿成骨细胞（hFOB）的生物反应中。

       这种新方法同时使用PLA 3D打印材料的内核和纳米纤维的外层，研究人员使用Cura软件进行内部几何切片，使用MakerMex 3D打印机制造管状结构。双重技术使团队能够创建纤维层分散体，从而形成具有“均匀厚度分布”的表面，并且纳米纤维很好地适应与3D打印支架的合并。粘附性被称为“非常强”，复合材料显示出热稳定性的增加，并且涂层使管状支架具有对骨再生的组织工程至关重要的性质。

SEM显微照片显示3D打印的管状支架的形态
      据中国3D打印网了解，通过SEM分析印刷管状支架的3D表面显示出独特的形态和结构，并且管状支架的表面粗糙度随着纤维膜的涂层功能化而增加，此外，涂有亚微米纤维的支架使hFOB细胞比未涂层的3D管状支架更好地粘附和增殖，表明纤维可作为改善细胞生物相容性（对细胞无毒）的平台，并为定植和细胞生长提供支持，成骨细胞。此外，涂有纤维的3D管状支架需要进行更多的研究，作为生物矿化过程，以便在未来可能用于骨组织工程或在血管形成过程中应用它。“

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。
      骨再生领域充满了挑战，但医生和外科医生仍在努力改进手术技术和植入物等装置，以便改善可能虚弱或痛苦的患者的生活质量。多年来，研究人员对3D打印进行了许多不同的研究，生产的设备包括专为中国患者设计的植入物，低温创建的骨骼支架以及其他不同类型的骨骼支架平台。

涂有7％PLA纳米纤维的3D打印管状支架的SEM显微照片。

    用hFOB细胞接种的3D管状支架表面的SEM显微照片显示一些具有成骨细胞典型的椭圆形至纺锤形形态的细胞。

（采编：www.znzbw.cn）