生物科学家正在开发3D打印的人工组织,这种组织可以帮助修复运动相关损伤中通常受损的骨骼和软骨。
赖斯大学和马里兰大学的科学家们设计了一种能够复制骨软骨组织的物理特征的支架,在可压缩软骨层下的硬骨,这种软骨表面在长骨末端呈光滑的表面。这些骨头的损伤,从小裂缝到断裂的碎片,可能是痛苦的,往往会阻碍运动员的职业生涯。骨软骨损伤也会导致关节炎的致残。软骨在骨中的梯度性质及其孔隙使得在实验室很难再现,但是科学家们已经利用3D打印来制造他们认为最终将是一种适合植入的材料。
美国国家科学基金会研究员肖恩·比特特纳是美国国家科学基金会的一名三年级生物工程研究生。“我认为,这将是一个强有力的工具,帮助人们常见的运动损伤。”关键是模仿组织,从表面的软骨(软骨组织)逐渐转变为骨组织(骨组织)。由生物工程师安东尼奥斯·米科斯领导的研究人员打印出了一个支架,支架由聚合物和陶瓷混合而成,后者含有嵌入的孔隙,从而使患者自己的细胞和血管能够渗入植入体,最终使其成为天然骨和软骨的一部分。
Bittner说:“在大多数情况下,每个病人的组成都是一样的。其中包括孔隙,这样血管就可以从原生骨中生长。我们不需要自己制造血管。”在未来,该项目将涉及到如何打印一个完美适合病人的骨软骨种植体,并允许多孔种植体生长并与骨和软骨结合。
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