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納米纖維涂層管狀支架骨再生的生物3D打印技術

時間:2019-05-20 09:13 來源:中國3D打印網 作者:中國3D打印網 閱讀:

        中國3D打印網5月20日訊,來自墨西哥和哥斯達黎加的研究人員共同致力于通過生物3D打印進一步研究骨再生,允許醫生和外科醫生創建患者特異性支架以改善治療。 3D打印和組織工程對科學家來說是一個巨大的希望,因為它有機會精確地構建復雜的幾何形狀。在這些實驗中,3D打印的所有經典優勢也得到了體現,例如可負擔性,生產速度,以及最佳的結果。

       研究小組進一步詳細介紹了他們的研究結果,即“開發用于骨骼應用的納米纖維涂層的3D打印管狀支架的生物相容性”,解釋了如何通過添加復合層進一步改善骨支架,創建更有利于細胞附著和均勻播種的層。為了制造這些支架,該團隊采用了獨特的噴氣紡(AJS)技術,具有專門的紡紗系統噴嘴和用于收集聚合物纖維和壓縮氣體的表面 - 他們還使用具有PLA的3D打印管狀支架,具有亞微米纖維表面涂層在人類胎兒成骨細胞(hFOB)的生物反應中。

       這種新方法同時使用PLA 3D打印材料的內核和納米纖維的外層,研究人員使用Cura軟件進行內部幾何切片,使用MakerMex 3D打印機制造管狀結構。雙重技術使團隊能夠創建纖維層分散體,從而形成具有“均勻厚度分布”的表面,并且納米纖維很好地適應與3D打印支架的合并。粘附性被稱為“非常強”,復合材料顯示出熱穩定性的增加,并且涂層使管狀支架具有對骨再生的組織工程至關重要的性質。
SEM顯微照片顯示3D打印的管狀支架的形態
SEM顯微照片顯示3D打印的管狀支架的形態
      據中國3D打印網了解,通過SEM分析印刷管狀支架的3D表面顯示出獨特的形態和結構,并且管狀支架的表面粗糙度隨著纖維膜的涂層功能化而增加,此外,涂有亞微米纖維的支架使hFOB細胞比未涂層的3D管狀支架更好地粘附和增殖,表明纖維可作為改善細胞生物相容性(對細胞無毒)的平臺,并為定植和細胞生長提供支持,成骨細胞。此外,涂有纖維的3D管狀支架需要進行更多的研究,作為生物礦化過程,以便在未來可能用于骨組織工程或在血管形成過程中應用它。“
光學輪廓儀數據顯示3D打印的管狀支架的形貌。
光學輪廓儀數據顯示3D打印的管狀支架的形貌。 (a)圖像顯示未涂覆的光滑表面和(b)涂覆的表面,其中粗糙度通過納米纖維的存在而強烈增強。
      骨再生領域充滿了挑戰,但醫生和外科醫生仍在努力改進手術技術和植入物等裝置,以便改善可能虛弱或痛苦的患者的生活質量。多年來,研究人員對3D打印進行了許多不同的研究,生產的設備包括專為中國患者設計的植入物,低溫創建的骨骼支架以及其他不同類型的骨骼支架平臺。
涂有7%PLA納米纖維的3D打印管狀支架的SEM顯微照片
涂有7%PLA納米纖維的3D打印管狀支架的SEM顯微照片。
用hFOB細胞接種的3D管狀支架表面的SEM顯微照片顯示一些具有成骨細胞典型的橢圓形至紡錘形形態的細胞

    用hFOB細胞接種的3D管狀支架表面的SEM顯微照片顯示一些具有成骨細胞典型的橢圓形至紡錘形形態的細胞。

     中國3D打印網編譯自:3dprint.com

(責任編輯:admin)

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