3D打印支架中构筑类骨ECM微环境,促进骨再生-金属3D打印工厂

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近日,据大唐盛世了解,暨南大学化学与材料学院罗丙红教授团队在《ACS Nano》(影响因子18.027)上发表了题为“Bone ECM-like 3D Printing Scaffold with Liquid Crystalline and Viscoelastic Microenvironment for Bone Regeneration”的重要研究成果(图1)。

 

在骨缺损处植入3D打印支架是个性化骨缺损修复的有效策略。作为决定骨组织工程成功与否的关键因素,支架材料应兼有适宜的骨再生微环境和优异的力学性能。事实上,最理想的成骨微环境无疑是天然骨细胞外基质(ECM),它具有独特的液晶态和粘弹性特征。然而,如何将类骨ECM微环境与具有优异力学性能的三维支架有机结合始终是一个巨大的挑战。

罗丙红教授团队构筑了一类全新的仿生骨组织工程支架材料,将类骨ECM微环境和强韧的3D打印支架完美结合。该团队首先通过3D打印和晶须LBL自组装,获得了一类具有突出力学性能的3D打印支架;随后,首次设计了一种具有类骨ECM液晶态和粘弹性的天然多糖复合液晶水凝胶,并将其引入到强韧的3D打印支架中,从而在三维支架中仿生构筑类骨ECM微环境,同时,利用复合液晶水凝胶封装和缓释血管生成因子,这一独特的微环境赋予支架优异的成骨和血管生成活性,有效促进了新骨的重建。该研究为设计具有类骨ECM微环境和优异力学性能的骨组织工程支架材料开创了一种新的途径。

△受天然骨ECM启发的3D打印仿生血管化骨组织工程支架的设计思路

暨南大学化学与材料学院罗丙红教授为论文唯一通讯作者,化学与材料学院2021级博士生刘坤为论文第一作者。该研究工作得到了国家面上项目、省面上项目和省科技计划项目等的大力支持。

论文全文链接:DOI:10.1021/acsnano.2c08699

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