使用4D打印使血管化,骨组织再生,脊柱融合
脊柱融合经常进行以恢复脊柱疾病患者的脊柱稳定性,如脊柱狭窄,椎体骨折,渐进畸形和不稳定性。在过去的二十年中,需要脊柱融合手术的年龄超过65岁的人数增加。
虽然自体骨移植长期以来一直被认为是脊柱融合的参考标准,但痛苦的假期仍然是临床结果不良的主要原因。因此,许多研究人员旨在尝试创造一种诱导血管化以使骨组织再生和骨骼组织再生的仿生支架脊柱融合。
在应用物理评论韩国Sungkyunkwan University的研究人员提出了解决仿古核心核心挑战的解决方案。该团队设计了一个由一个微通道脚手架制成的胶原和羟基钛矿组合,每个支柱由微尺寸微通道组成。微通道诱导了血管生长鼠标模型。
“由于仿生脚手架的制作是一个具有挑战性的问题,本研究的创新在于为微通道形式添加额外的层次结构,”作者Geun Hyung Kim说。“这是通过4-D印刷策略实现的,其中使用单向形状的变形。”
研究人员印刷不混溶的聚合物混合物,其充当双阴性模板,以制造仿生胶原/羟基磷灰石等级支架。它们遵循单向形状变形(4-D印刷)和涂覆工艺。
胶原蛋白被称为亲水材料,并且众多体内研究表明它具有优异的细胞活性。在微通道胶原/羟基磷灰石支架的情况下,与传统的胶原块支架相比,研究人员注意到,由于微通道提供的毛细管压力,与传统的胶原屑支架相比显着提高了吸水性。因此,体内研究表明细胞的优异渗透到微通道中。
前进,研究人员将研究提高支架的力学性能。此外,控制支架的机械性能将使微通道胶原/羟基磷灰石支架的多功能应用。
“我相信设计的脚手架可以具有多种应用,其肌肉,肌腱和神经如肌肉,肌腱和神经,”Kim说。
骨骼肌是一个层次组织肌纤维封装在称为子宫内肌的微通道中。因此,设计的脚手架可以充当胚胎,使肌肉纤维渗透到通道中。
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