骨组织工程


近年来,骨组织工程的研究已经在世界范围内的各科研机构蓬勃开展,在体内合成型技术路线和体外培养型技术路线上均取得了进展。 今天将主要介绍骨组织工程的技术路线与成果展示。


骨支架

清华大学熊卓和第四军医大学利用PLLA/TCP复合材料,PLLATCP的质量比为7:3,制造支架的开放孔隙的孔隙率为80%,大孔孔径约为500 μm,微孔孔径约为5 μm。支架的外形为直径5mm、长15mm的圆柱形;生长因子为rhBMP-2。结果显示术后4周,骨缺损区有不均匀的低密度骨痂显影;术后8周,骨痂显影密度增高,骨痂外层形成皮质骨轮廓,与缺损断端连接;术后12周,骨痂密度进一步增高,中心区出现与植入支架轮廓一致的高密度区,周围皮质骨轮廓清晰,与断端连接良好;术后24周,骨痂塑型完好,骨痂皮质骨与缺损两断端的皮质骨完全融合成一体,骨痂中心区密度降低。

含镁支

赖博士等 利用低温沉积3D打印出PLGA/TCP/Mg体系的支架,宏观空隙有450μm,微观空隙在2。5-90μm之间,Mg的加入可以极大提高支架的力学性能,15%wtMg其力学强度可以达到104Mpa,而且保证良好的生物学性能可以促进并诱导细胞增殖分化成骨组织。


Hongbin Fan等利用低温沉积3D打印出PLGA支架,形成PLGA-gelatin/chondroitin/hyaluronate PLGA-GCH)混合体系支架,然后种植MSCs来进行软骨重建研究(具体参数请参考原文)。PLGA-GCH可以模拟ECM作为软骨组织工程支架,MSCs种植后可以保留其软骨形成能力,从而保证了良好的软骨重建能力和减少退化性能。



总结

虽然现阶段在骨支架的研究已经取得了不小的进展,涉及的领域也更多,但是支架仍然面对力学性能不足,表面亲水性仍需提升的问题,还需改善支架结构对细胞增殖分化的诱导性和引导性(支架结构需要更加复杂、仿生)。



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