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基于3D打印细胞培养支架内部血管通道的模拟与构建
传统的三维支架细胞培养技术已能较好地实现细胞在培养过程中的空间排布,但是其结构仍不具有类血管网络的通道结构,尚不能完全模仿人体内部的细胞生长环境.在3D打印生物支架的基础上,借助强制结构优化方法,利用VS平台上的C++自编译软件,在三维生物支架STL模型内部构建出模拟的三维血管通路,生成新的三维生物支架STL模型,并利用3D生物打印机打印出实物.通过对打印支架的空隙和血管大小的统计分析以及与数字模型的参数对比分析得出,打印出的实物支架孔隙(孔隙间距、线宽)的平均值及打印血管(孔隙间距、线宽)的平均数据与对应数字模型的设定数据的误差均在5％以内,符合设计要求.另外,该研究可增加细胞培养支架内部液体的流通性,使支架结构进一步接近人体内环境,为模拟人体内液体循环对于细胞生长的影响提供可能.
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聚乳酸-羟基乙酸共聚物/硅酸钙三维多孔骨组织工程支架的构建与性能
背景：目前的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)支架材料存在降解产物呈酸性、力学性能低、孔隙率低、孔径小、孔隙之间的连通率不佳、支架的几何形状不易控制等缺陷。目的：构建具有三维连通多孔结构的PLGA/硅酸钙骨组织工程支架材料，测试其体外降解性能、力学性能及生物相容性。方法：先通过乳液溶剂挥发法制备PLGA/硅酸钙多孔复合微球，3D-Bioplotter制备PLGA三维多孔支架，然后采用低温融合技术将微球与支架结合，制备PLGA/硅酸钙复合多孔支架。检测PLGA/硅酸钙多孔复合微球与PLGA微球的组成成分、形貌及降解性能，检测PLGA三维多孔支架与PLGA/硅酸钙复合多孔支架的形貌、孔隙及压缩强度。分别采用PLGA/硅酸钙多孔复合微球与PLGA微球浸提液，含PLGA三维多孔支架与PLGA/硅酸钙复合多孔支架的培养液培养小鼠骨髓间充质干细胞，1，3，5 d后检测细胞增殖活性。结果与结论：①微球形貌及降解性能：硅酸钙组分的加入，有助于PLGA微球形成表面规则孔结构和内部空腔结构，以及提高PLGA微球降解的pH值；②支架结构：PLGA/硅酸钙复合多孔支架的纤维直径与支架孔径均小于PLGA三维多孔支架；③支架孔隙：PLGA/硅酸钙复合多孔支架的孔隙率与平均孔径均小于PLGA三维多孔支架；④支架力学性能：PLGA/硅酸钙复合多孔支架的压缩强度与压缩模量高于PLGA三维多孔支架(P<0.05)；⑤细胞相容性：骨髓间充质干细胞在两种微球浸提液和两种支架上的生长状况良好；⑥结果表明：PLGA/硅酸钙复合多孔支架具有良好的体外降解性能、力学性能及生物相容性。
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细胞受控组装人工喉软骨支架及性能表征
目的 应用组织工程和生物制造工程原理,采用增材制造技术,探索一种制造喉关节软骨支架的新途径.方法 利用明胶和海藻酸钠作为材料,通过CCA-I细胞受控组装机制备喉软骨支架,然后对所制备支架进行性能的表征.结果 制取出了粘度合适、降解率合适、高孔隙率和含水量的三维支架,类似喉软骨外基质成分.结论 增材制造技术与组织工程技术和生物制造技术的结合为未来修复喉功能提供一种潜在的手段.
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生物3D打印的研究进展
3D打印技术是基于计算机三维数字成像技术及多层次连续打印的一种新兴应用技术.生物3D打印技术则是基于3D打印的基础上,以活细胞为原料结合生物材料、生命体材料的拓展延伸,打印活体组织与器官的一种技术.生物3D打印技术已在再生医学及器官移植方面取得了一定的成果,被应用于骨骼、皮肤、人造血管、心脏组织等再生与重建领域.本文主要从生物3D打印技术的方式及特点,生物3D打印技术的研究现状与应用,生物3D打印的发展前景的展望等几个方面进行简要的综述.
