科学家们使用胶原蛋白和牛骨来推进3D生物打印

据理解，李清博士和一组科学家最近已完成了一项研究，研究羟基磷灰石和胶原蛋白在用于骨替代物的3D生物打印机支架中的相容性。3D打印机是修缮骨受损和病变的未来，因为它可以操控生物相容性材料和活的组织转入适当的有机几何形状，以性刺激细胞骨生长；骨骼是多孔的，3D打印机可以拷贝这种多孔性。李和他的研究小组研究了两种类型的羟基磷灰石（HA），一种包含牙釉质和骨骼中大部分无机物的矿物质。

生物凝块混合支架－3D打印机智能结构将纳米羟基磷灰石（nHA）和去蛋白牛骨（DBB）分别与胶原蛋白（CoL）混合，利用EnvisionTEC3D－bioplotter（一种德国先进设备的3D生物打印机技术，可展开低温和高温生物打印机）制作两种生物墨水用作3D打印机。他们用3D打印机技术打印机出有多孔结构，用每个公式仿真松质骨（海棉状骨），然后对其展开一系列材料密切相关分析，还包括x射线光电子能谱（XPS）、x射线粉末散射（XRD）和傅立叶转换红外能谱（FTIR）。

扫描电镜（SEM）表明“HA晶体和支架的有所不同表面形貌，这有可能是影响支架内部多孔结构的主要因素。”“给定骨骼的孔隙度是十分最重要的，因为多孔性使得骨骼具备灵活性和强度，同时也容许营养物质集中在骨骼各处。

”3D－bioplotter系统：一种多功能的较慢成型工具，用作处置计算机辅助的组织工程的生物材料，该工具基于患者计算机断层扫描（CT）数据的三维计算机辅助设计（CAD），构成具备设计的外部形式和对外开放的内部结构的物理三维支架杨氏模量（刚性）的测量是最低nHA／坳组为7．9±0．3MPa，比起4．5±0．7MPa的数据备份系统／坳组和3．5±0．4MPa坳。免疫荧光染色表明两种填充支架对细胞增殖的反对起到完全相同。动态聚合酶链反应（real－timeasechainreaction，RT－PCR）提醒成骨涉及基因表达长时间。“研究人员展出了在生物标记3D支架上培育的hBMSCs（人类骨髓基质细胞）的成骨和细胞外基质构成的强化起到，以证实表面生物相容性。

”人类间充质干细胞的抗体标记必要到感兴趣的区域。Li等人用于了DAPI（蓝色，细胞核）FITC－phalloidin（红色，F－actin或cytoskeleton）和vinculin（绿色，膜－cytoskeletonprotein）综上所述，他们的结果证明“由nHA／CoL或DBB／CoL构成的三维生物打印机支架的物理化学和生物特性非常适合作为多孔自定义骨替代物；3D打印机支架将是未来临床应用于的一个有前景的候选材料。“关于3D打印机骨骼和结缔组织的研究还在展开中，所以这些新的数据将对该领域的发展大有协助。

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