空间生长因子交付用于3D生物打印的血管化骨与脂肪衍生的干细胞/干细胞作为单细胞源

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 从脚手架上控制地释放生长因子可以促进骨移植的再生.
• 生物打印提供精确的空间控制,用于创建复杂的组织结构.
• 血管化对于工程骨移植的生存和整合至关重要.

研究的目的:

• 开发一种生物打印的混合骨移植,具有多种生长因子的集成,可控的输送系统.
• 为了利用人类脂肪衍生干细胞/干细胞 (ASCs) 在移植体内进行骨质生成和血管生成.
• 为了实现骨形态遗传蛋白-2 (BMP-2) 和血管内皮生长因子 (VEGF) 的空间控制释放,以促进血管化骨形成.

主要方法:

• 使用3D生物打印制造混合骨移植,在不同的生物油墨中放置空间定位的微封装生长因子 (BMP-2和VEGF).
• 将人类脂肪衍生的干细胞/干细胞 (ASC) 纳入生物墨水中,以获得骨质和血管的潜力.
• 在 perfusion 生物反应器中培养 3D 生物打印结构以模拟生理条件.

主要成果:

• 证明了混合骨移植的成功生物打印,并局部提供生长因子.
• 通过ASCs确认了骨质素 (骨质生成标记物) 和CD31 (血管生成标记物) 的局部表达,与内置的输送系统相关联.
• 在体外验证了增强血管化骨形成的潜力.

结论:

• 开发的生物打印策略可以控制多种生长因子的局部传递,用于血管化骨再生.
• 这种方法为生成"现成"的血管化骨结构提供了一种方法.
• 该技术有可能用于用于治疗骨缺陷的血管化骨植入物的单步,现场生物打印.