生物活跃的脚手架指导膝盖浮雕，软骨修复方式

Nibib资助的研究人员开发了一种在宙斯纳，天然软骨组分中涂上3D印刷的支架，以改善关节中的软骨组织再生。支架与常见的微裂缝程序组合并用兔子测试。马里兰州大学研究人员发现植入物和微折衷程序的结合比单独的微折衷更有效的十倍。单独的微型裂缝是目前的标准疗法。

随着年龄的增长，关节疼痛是很常见的，尤其是膝关节。据报道，2017年有近1200万人因膝盖疼痛寻求治疗。有些膝盖疼痛问题是由损伤引起的关节软骨这是一种类似橡胶的材料，可以减少关节的摩擦。随着时间的推移，关节软骨在受伤或正常磨损后会恶化或受损，导致许多人随着年龄增长而感到疼痛。

关节软骨缺损的治疗具有挑战性，因为软骨组织是不可再生的，而且植入物与天然软骨结合不良。软骨修复的一种常见方法是微骨折，将受损的软骨取出，并在取出软骨的部位在骨头上制造小孔。这些小洞通过触发原生软骨的释放来刺激新软骨的生长间充质干细胞(MSCs)从骨头。骨髓间充质干细胞是软骨有效再生的最重要因素。

然而，由于骨髓间充质干细胞不能很容易地定位或附着在缺损部位，因此单独的微骨折手术产生的组织比天然软骨更弱。其他治疗包括多次手术，或者根据损伤程度，进行全膝关节置换术。马里兰大学nibib资助的复杂组织工程中心的首席研究员兼主任John P. Fisher博士，试图通过开发3d打印支架来提高微骨折过程中再生组织的质量。“软骨修复是一个复杂的研究问题。组织工程NIBIB项目主任Seila Selimovic博士说:“要想取得实质性的进展，就需要创造性地结合各种方法和技术来修复一种本不应该自然再生的材料。”

费舍尔说:“我们的团队由研究生郭婷博士领导，她已经完成了她的学位，想要创造一种可以很容易转化为临床解决方案的支架。”可以在几分钟内打印出来的支架用聚合聚糖功能化，为微骨折释放的细胞提供结合位点。该支架在用于骨科手术的成熟兔模型中进行了测试，将其植入微骨折后的缺损部位。该支架引导MSCs和生长因子到缺损部位，并加强软骨再生。

研究发表的结果生物材料表明，具有聚集体的3-D印刷的支架改善了软骨再生，而不是单独的微折衷或与非官能化支架组合的10倍。一致地，与非功能化的脚手架相比，聚集体增加了细胞附着十次 - 这可能是软骨修复改善的原因。“软骨缺陷是一个重要问题，可以成为广泛关节炎和人口疼痛的源泉。我们的软骨只要我们现在生活，我们都没有设计，所以我们需要找到帮助它的方法来治愈和提高生活质量，“在本研究中对兔子进行操作的合作者和外科医生Jonathan D. Packer，M.D。

未来，Fisher和他的团队希望优化功能脚手架，因此它选择性地绑定MSC，而不是从微磨术中释放的一切，以进一步增强再生组织。下一步涉及将类似的结果复制到不同的动物模型中的初步研究。在路上，Fisher希望通过使用已经用于医院的易于使用的成像来个性化每个植入物到患者的缺陷现场，以确定缺陷站点的确切尺寸。

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