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至3D生物打印碳纳米管可促进骨生长

2021-10-09 | 行业百科
3D生物打印碳纳米管可促进骨生长

怎样样才能3D打印骨骼?几年前,如果您向人们问出这个问题的话,他们可能会很奇怪的看着您。而今天我们已知道了:3D打印骨骼需要将可吸收的材料和1种无机生物活性相材料结合起来。

在西班牙马德里康普顿斯大学,由Maria Vallet-Reg 教授的1个研究团队近证实,如果将碳纳米管加入上述混合物中,从而在骨组织里构成1个3D电路网络的话,其实可以刺激骨细胞的再生。为了证明这1点5、搅拌叶片与搅拌料兜底及侧壁的间隙,他们与阿威罗大学合作,使用1台Envision TEC公司的3D Bioplotter生物支架3D打印机进行了实验,并将结果发表在了《Journal of Biomedical Materials Research》杂志上。

在这次实验中,研究人员使用的聚合物是相当容易3D打印也可能根据相干评估报告的材料,并且经FDA批准开用于植入物的:聚己内酯,而相应的陶瓷相材该实验机可以丈量出试件的疲劳值料则是羟磷灰石,1种常见的钙类矿物。

如今,磷酸钙、玻璃和聚合物被广泛利用于组织工程中的骨再生和生物相容性功能材料,由于它们与天然的骨组织非常类似。 该项目的首席研究员MercedesVila说, 这些类型的材料就经过了不同成型方法的设计以取得所需形状和大小的植入件和支架。

而将碳纳米管加入到可生物打印的材料混合物可以在生物支架中创造1个立体导电网络,当将这类支架植入受损的骨部位时,可以起到刺激的作用。 这样做的缘由,Mercedes解释说,是现代技术可以将坚固性的材料与智能系统结合起来可以对外界刺激做出反应,从而加速骨整合进程。CNT是用单原子厚的石墨烯片卷起来所构成的非常长的细丝,其直径仅几纳米。

Mercedes指出: 某些类型的细胞行动,如粘附和分化,会遭到电刺激的影响。因此,在材料表面上创造1个正的或负的电荷,或1个直接电刺激可以增进将带电离子从环境中吸引到细胞上。这会改变他们的蛋白质吸附,并对细胞的代谢活动产生后续影响。因此,在植入生物材料以后使用电刺激可以有益于1次输入 数据永久重复使用细胞粘附和分化,终加速了骨整合的进程。

这基本上意味着,如果将导电碳纳米管加入3D打印的骨植入物中,可以刺激骨细胞的再生长。固然,现在仅仅是在体外和细胞水平上得到了证明,但前进的道路是明确的。而且,将碳纳米管用于生物打印不会产生任何其它的问题,,由于它们是如此之薄,可以非常自若地通过任何气动注射器。实际上,这1技术大困难常常出现在如何找到CPL与羟基磷灰石混合物的适合粘度。

寻觅的适合粘度,使其既能够通过注射器,同时又能保持足够的牢固性,以在室温状态下取得3D打印的支架,是相当复杂的。 Mercedes承认, 而且,1旦PCL和羟基磷灰石混合在1起,再加入CNT并使它们适当的分散需要长时间的搅拌。