荷兰乌得勒支大学医学中心（UMC）的研究人员正致力于制作可以植入受关节炎影响的活关节的生物3D打印组织。关节炎是关节的炎症，它可以影响一个关节或多个关节。每10万人中就有41人每年被诊断出患有关节炎。关节炎会引起不适和疼痛，严重的影响着日常生活和工作。
作为3-D-JOINT的项目的一部分，荷兰UMC Utrecht的Jos Malda教授和他的团队正在开发生物打印的组织，这些组织可植入活体关节中以替换受损部位。这些最终会成熟为与原始健康软骨相同的组织。虽然可以根据精确的蓝图3D打印干细胞，但这并不意味着它们可以立即转化为新的器官或身体部位。
Jos Malda教授
一个挑战是保持细胞材料的正确，因为bioinks含有活细胞，所以它不够坚固，无法在印刷后保持形状。科学家们不得不开发新的解决方案，一种选择是使用水凝胶 ，一种由大分子网络组成的材料，称为聚合物，用水溶胀。“对于生物打印，材料必须能够使细胞保持活力，”Malda教授解释说。 “这需要在相对较低的温度下进行水性条件和加工，这使得水凝胶基材料成为理想的选择。”
但水凝胶足够柔软以传递细胞，它们无法承受某些组织在体内经受的机械负荷。为了解决这个问题，Malda教授和他的团队一直在试验添加剂材料，这些材料可以使水凝胶足够强大，起到替代软骨的作用。“加强水凝胶使其更加坚固 ， 就像钢筋融入水泥中，形成钢筋混凝土，成为我们家园的基础。“
他的团队正在使用一种名为熔融电解的3D打印技术，它将熔融的聚己内酯（一种聚酯）与电场结合在一起，形成与头发一样薄的纤维。使用这些微纤维，该团队创建了与含细胞水凝胶结合的脚手架，实验证实目前已经取得了良好的效果。“水凝胶与纤维的结合起协同作用，使复合物的强度增加50倍以上，同时仍允许细胞产生细胞外基质并成熟为软骨样组织。”Malda教授说。
他的团队正在努力扩大该过程以创建更大的构造，同时将不同的材料整合在一起，用于组合骨和软骨组织替代品。除了作为软骨和骨骼丢失的替代品之外，以这种方式印刷细胞还可以帮助身体修复受损组织。
来源：3d打印网
编辑：董强
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