一种硬的生物墨水,用于混合生物打印血管化骨组织,具有增强的机械性能

科学领域:

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

背景情况:

• 3D生物打印为复杂组织制造提供了潜力,但面临着可植入结构的机械完整性挑战,特别是用于骨组织再生.
• 目前治疗骨质损失的治疗方法往往具有有限的结果和并发症,需要先进的策略来增强骨修复.
• 在生物打印中常用的水凝生物墨水缺乏印刷后处理,成熟和植入所需的机械强度.

研究的目的:

• 开发一种新的混合生物打印策略,以创建机械坚固和血管化的骨组织.
• 解决当前水凝生物油墨在骨组织工程的机械强度方面的局限性.
• 评估开发的混合生物打印结构在体内骨再生的有效性.

主要方法:

• 一种混合生物打印方法,共打印一种热敏混合物,包括聚乳-同-甘油酸 (PLGA),酸 (HA) 和聚乙烯-甘油微粒,以及带有细胞的,基于ECM的水凝.
• 利用混合物的热敏性质在生理条件下 (37°C) 烧结微粒,形成一个多孔的,硬的支架.
• 评估细胞活力,血管网络形成和混合结构的骨质分化,然后在鼠缺陷模型中进行体内植入.

主要成果:

• 混合生物打印结构表现出高细胞活力,成功的血管网络形成和显著的骨质分化.
• 共同打印的微粒在37°C下烧结,形成一个多孔且机械硬的脚手架结构.
• 与非细胞对照相比,体内研究表明,与非细胞对照相比,大鼠大腿缺陷的骨再生优越,突出显示了增强的机械性能和可植入性.

结论:

• 使用热敏PLGA基墨水的混合生物打印为制造机械坚固的骨组织结构提供了一个有希望的策略.
• 这种方法克服了传统水凝生物油墨的局限性,使其能够更好地处理,植入,并促进优异的骨再生.
• 开发的技术在推进组织工程和再生医学应用方面具有重大潜力,特别是在关键大小的骨缺陷方面.