NATURE報道:生物材料3D打印制造人類軟骨新突破

發(fā)布于《自然通訊》雜志上的一項國際研究為更有效地利用生物相容性材料，特別是在重建軟骨的研究中鋪平了道路。眾所周知，重建軟骨非常困難，因為它需要機械強度和柔韌性的平衡，而這種平衡難以復(fù)制。然而，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員正在測試一種新的水凝膠和超細纖維支架合成材料，可以改變此現(xiàn)狀。

目前，他們的試驗已表明，該材料可與膝關(guān)節(jié)組織相媲美。它既有硬度也有彈性，具有支持人類軟骨細胞生長和交聯(lián)的能力。慕尼黑工業(yè)大學(xué)的研究人員希望他們的研究將會對軟組織工程更廣泛的領(lǐng)域產(chǎn)生影響。關(guān)節(jié)修復(fù)，乳房再造，以及心臟組織工程也可受益于本研究。教授迪特馬爾·沃克·哈特瑪徹是《自然通訊》雜志研究的主要作者之一。他表示，“我們需要在肌肉里植入骨架，纖維增強水凝膠對再生大量的乳腺組織以及生物力學(xué)高負載的心臟瓣膜至關(guān)重要。”

這項革命性的靜電紡絲原理的3D打印技術(shù)，真正為生物醫(yī)學(xué)研究人員打開了大門。這個過程為細胞生長所需的硬度和空間的適當(dāng)平衡提供條件。哈特瑪徹教授解釋說：“它讓我們更加緊密地模仿自然的方法構(gòu)建關(guān)節(jié)軟骨，這意味著加強軟凝膠和糖蛋白聯(lián)系，或者，在我們研究的情況下，生物相容性水凝膠和極薄纖維網(wǎng)的關(guān)系?！爆F(xiàn)在，使用熔體靜電紡絲復(fù)制自然的組織骨架微絲，直徑只有五毫米。與其它更常規(guī)的方法相比，此方法在開發(fā)生物相容軟骨材料上更具優(yōu)勢。

基于德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的綜合研究。該研究與荷蘭、英國和澳大利亞的合作研究者為調(diào)查采用了很多工具。所有的機械測試,設(shè)計和制造研究均瞄準(zhǔn)哈特瑪徹所稱的“突破”的方向。現(xiàn)在,他們的水凝膠纖維復(fù)合材料的計算機模型已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,接下來就要為這種激動人心的生物醫(yī)學(xué)材料調(diào)查所有可能的應(yīng)用。