3D印刷含有活细胞的骨骼结构

一项新技术可能会导致3D打印骨骼，提供更自然和侵入性更小的替代骨移植。

疾病导致的骨断裂和骨丢失并不少见。目前，我们通过骨移植来处理这些问题，但这一过程需要从另一块骨头上取一部分，将其切割到合适的位置，并用金属板和支架来保持稳定，在进一步的手术中，必须移除这些金属板和支架。更糟糕的是，如果太多的骨头缺失或不可逆转的损坏，唯一的选择就是截肢。

3D打印的结构可以通过扫描要治疗的区域来精确建模，这意味着3D打印骨骼的广泛采用可以解决这些问题，使骨移植成为历史。

来自新南威尔士大学（UNSW）的研究人员，包括来自研究所的化学和副教授Kristopher Kilian学院的Iman Roohani博士，在骨骼结构的3D印刷中提出了新的旋转。一个可以看到在每个操作剧院部署的3D打印机，在每个操作剧院都需要。

该团队开创了一种独特的技术，使用含有磷酸钙的墨水，磷酸钙是一种在自然骨骼形成中起主要作用的矿物质。这项技术被称为陶瓷细胞悬液全向生物打印(COBICS)，它可以让外科医生打印出可以在水中浸泡并在几分钟内硬化的结构，类似于自然骨骼。更具有革命性的是，这种结构含有活细胞，在植入后还会继续生长。

该团队的突破在IDTechEx¹发表的一份新报告和一篇发表在期刊上的论文中进行了讨论先进的功能材料欧洲杯足球竞彩²。

建立在“骨打印”方法之上

虽然3D打印骨骼替代品并不是什么“新技术”，但该团队的技术与现有平台相比具有显著优势。特别是，这是第一种允许在室温下打印含有活细胞的结构的方法。其次，它不使用有潜在危险的化学物质，也不需要辐射。

这些特性可以使该技术在不同的地点广泛分布和应用，特别是在需要它的地方和需要它的时候。

这是一种独特的技术，可以产生密切模拟骨组织的结构。它可以用于临床应用，在临床应用中，对骨缺陷的原位修复有很大的需求，例如由创伤，癌症或大块组织被切除的组织被切除的骨缺陷。

Iman Roohani博士，新南威尔士大学

克里安指出，直到团队的突破创建一个含有活细胞的3D印刷结构，涉及在实验室中这样做，并使用炉子来实现高温和有毒和潜在的有害化学品。

“这会产生一种干燥的材料，然后将其带到临床环境或实验室，在那里他们会对其进行大量清洗，然后在其中添加活细胞，”克里安继续。“关于我们技术的很酷的事情是您可以直接将其挤出到有细胞的地方，就像患者骨骼中的腔体一样。”

Kilian还指出，随着团队的技术，外科医生可以直接进入患者的骨骼，并在那个立即打印已经含有活细胞的结构。“目前没有能够直接做的技术，”他补充道。

开发“活墨水”

该研究小组开发的墨水可以迅速形成一种结构，其化学成分与构建骨骼的天然材料相似。欧洲杯足球竞彩它采用一种固化机制，从非有机油墨中生成连锁骨纳米颗粒。欧洲杯猜球平台

这种油墨的配制方式使其转化迅速，在生物环境中无毒，只有当油墨暴露在体液中时才会启动，为最终用户(例如外科医生)提供了充足的工作时间。

克里斯托弗里安，副教授，新南威尔士大学

将陶瓷油墨与含有活性细胞的胶原状物质相结合，导致可以在各种应用中使用的组织。该团队表示，即使在工程新骨之外，这包括，造型疾病和筛选药物和其他物质。

该技术目前在其早期阶段非常多。该团队现在将尝试观察骨状材料的植物细胞在植入现有骨组织中后继续生长的测试。

“我想象有一天，需要移植骨的患者可以走进一家诊所，将他们的骨骼解剖结构成像，翻译成3D打印机，然后用他们自己的细胞直接打印到腔体中，”基尔良的结论。“这有可能从根本上改变目前的做法，减少患者的痛苦，并最终拯救生命。”

参考文献

¹¹。N.，[2021]，'3D BioPlinting 2018-2028：技术，市场，预测，'idtechex，［https://www.idtechex.com/en/research-report/3d-bioplinting-2018-2028-technologies-markets- forecasts/592］

²ROMANAZZO。S.，米利。T. G.，Nemec。S.，等,[2021]，“通过细胞悬浮液中的全向陶瓷生物打印合成骨样结构”，先进功能材料,欧洲杯足球竞彩［https://doi.org/10.1002/ADFM.202008216.］

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