3D打印器官和組織,一直是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重點(diǎn),有關(guān)生物3D打印及材料的研究也非常多。近日,荷蘭科學(xué)家和代爾夫特大學(xué)合作,取得了骨骼再生領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。他們成功地3D打印出智能骨骼植入物,這種植入物能夠自動(dòng)折疊,促進(jìn)骨骼細(xì)胞再生。
研究人員Amir Zadpoor博士解釋說(shuō),功能性組織的完全再生是組織工程學(xué)中的“圣杯”,有可能會(huì)變革如今許多疑難雜癥的療法。然而,要實(shí)現(xiàn)組織的有效再生,必須保證多功能生物材料能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng),而這也是研究項(xiàng)目的重點(diǎn)。他說(shuō)到:“理想情況下,不僅要保證生物材料的3D結(jié)構(gòu),還要保持其表面納米圖案化。”
然而,3D打印并不是最理想的工具,雖然它能保證3D結(jié)構(gòu),但卻無(wú)法保證材料表面的納米圖案化。因此,研究團(tuán)隊(duì)加入了一種最讓人意外的技術(shù):折紙技術(shù)。在3D打印出完整且平滑的材料后,Zadpoor對(duì)這些生物材料進(jìn)行編程,使得它們?cè)谔囟囟认?,能夠自?dòng)折疊成某種形狀。通過(guò)這一手段,保證了材料表面的納米圖案化。當(dāng)它們暴露在人體體溫中,材料便會(huì)從2D結(jié)構(gòu)自動(dòng)變化為3D結(jié)構(gòu)。
這種自動(dòng)變形的植入物是由形狀記憶高分子材料3D打印而成,具備四種不同變形模式:蜷曲、扭曲、折疊、收縮。它們?cè)谌梭w中能夠自動(dòng)調(diào)整成合適的形態(tài),從支撐細(xì)胞材料的生長(zhǎng)。
據(jù)了解,目前這種植入物還沒(méi)有在患者身上進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。但毫無(wú)疑問(wèn)的是,它是3D打印生物植入物上的重要進(jìn)步,能減少患者負(fù)擔(dān)和后續(xù)手術(shù)。
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