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【产学研】点云生物3D打印机和纳米羟基磷灰石助力高校用户开展组织工程骨材料研究

发布时间:2022-3-16 9:42:39阅读次数:
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由宁夏回族自治区银川市的宁夏医科大学临床医学院,宁夏医科大学总医院创伤骨科、脊柱骨科组成的团队,使用西安点云生物科技有限公司的3D打印机和纳米羟基磷灰石粉末制备了负载抗结核药物与骨形态发生蛋白2缓释微球的3D打印人工骨,通过观察该人工骨对兔骨髓间充质干细胞成骨分化和黏附能力的影响,判断其生物相容性及体外成骨活性,并在《中国组织工程研究》上发表论文《负载抗结核药物与骨形态发生蛋白2缓释微球的3D打印人工骨能促进骨髓间充质干细胞成骨》,该研究获得国家自然科学基金(8176090169)的资助。

注释:以上图片截自上述论文


点云生物3D打印机采用无丝打印技术,支持自由配比复合化打印浆料,精确控制人工骨的释药特性和力学强度。前期实验制备的3D打印负载新型抗结核药物/骨形态发生蛋白2/纳米羟基磷灰石的抗结核人工骨,微观结构呈现良好的空间性,利于细胞附着;作为兼具局部抗结核作用及骨缺损修复的药物缓释系统,此载药人工骨体外释药超过6周且平均药物浓度均高于10倍最低抑菌浓度。

注释:点云生物3D打印机


羟基磷灰石是动物和人体骨骼的主要无机矿物成分,具有良好的生物活性和生物相容性,点云生物纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite,nHA)类似于自然骨主要无机组分的人工合成材料,能与骨形成紧密的结合,无毒、无刺激、不致过敏反应、不致突变、不致溶血,不破坏生物组织,并能与骨形成牢固的化学结合,易于塑性,大量应用于骨组织修复,产品规格符合中华人民共和国医药行业标准YY 0303-1998《医用羟基磷灰石粉料》要求。

注释:点云羟基磷灰石


实验结论表明:新研制的负载新型抗结核药物/骨形态发生蛋白2/纳米羟基磷灰石的抗结核人工骨不仅具备良好的生物相容性,同时还能通过促进骨髓间充质干细胞增殖及分化而实现良好的成骨,是一种理想的骨组织工程材料。虽然其在体外有满意的生物相容性,但在体内毒性作用研究更加重要,尤其处于结核病灶中的效果,今后将进一步开展动物体内毒副作用和成骨分化能力研究,为组织工程骨治疗结核性骨缺损奠定一定的基础。

注释:以上图片截自上述论文


生物3D打印技术的发展,很大程度上提供了新的思路和方式,诸多学者在组织工程领域的研究虽取得了较好的结果,缓解了临床压力,但仍有诸多理论需要研究验证。西安点云生物致力于3D打印可再生人工骨核心技术的研发,未来将持续高校用户精诚合作,发挥自身技术和设备优势,助力高校开展3D打印技术前沿研究,支持高校用户在生物组织工程领域不断探索,发表更多有价值的论文。


参考文献:

刘昌昊, 郑建平, 施建党, 朱 禧, 周占文, 张 旭. 负载抗结核药物与骨形态发生蛋白2缓释微球的3D打印人工骨能促进骨髓间充质干细胞成骨 [J] . 中国组织工程研究, 2021, 25(28): 4447-4453.


文献链接:

https://doi.org/10.12307/2021.056