低温三维生物打印双因素rhBMP-2/VEGF-165生物仿真脚手架,用于大片段性骨缺陷中的协同骨血管化修复
Jiahao Zeng1,2, Yefan Zhang1, Menglong Wang1
1Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital (Xijing Hospital), Air Force Medical University, Xi'an 710032, China.
ACS biomaterials science & engineering
|October 31, 2025
概括
这项研究开发了一种3D打印的骨架,使用聚烯酸和骨粉,装有增长因子来增强骨修复. 双增长因子支架在子模型中显著改善了骨再生和血管化.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 大段性骨缺陷在骨科手术中带来了重大挑战.
- 三维 (3D) 打印和增长因子装载的支架为骨缺陷修复提供了有前途的解决方案.
- 开发具有全面临床要求的理想支架仍然是一个持续的努力.
研究的目的:
- 使用低温3D生物打印设计和评估一种仿生,生物活性的骨修复支架.
- 在子辐射骨缺陷模型中评估具有不同生长因子组合 (rhBMP-2和VEGF-165) 的支架的骨质和血管生成能力.
主要方法:
- 四个复合式支架的制造:PCL/XBP (PB),PCL/XBP与rhBMP-2 (PBB),PCL/XBP与VEGF-165 (PBV),以及PCL/XBP与两者 (PBBV).
- 脚手架的孔隙性和机械性能的表征.
- 在体外生物相容性和骨质/血管潜在评估使用BMSCs和老鼠肌肉袋植入.
- 在大型细分子辐射缺陷的体内评估,使用微型CT,体型测量和血管学.
主要成果:
- 脚手架表现出相互连接的多孔结构 (58.7%的多孔性) 和适当的机械强度.
- 控制释放的个人资料表明持续的BMP-2和双相VEGF-165释放.
- 在体外和体内研究证实了优良的生物相容性和早期的骨质生成-血管生成潜力.
- 与子辐射缺陷中的其他组相比,PBBV支架组显示出明显优越的骨质生和血管生性能.
结论:
- 双增长因子 (BMP-2/VEGF-165) 负载生物仿真支架有效促进骨再生和血管化.
- 这种3D打印的支架系统通过结合结构支持,生物活性和受控释放来解决大片骨缺陷修复的局限性.
- 开发的脚手架代表了一种可翻译的解决方案,通过协同血管化和骨质生成来增强骨缺陷重建.
