美國哈佛大學的研究人員采用生物3D打印制備出仿人體關節(jié)軟骨組織,能保證組織的剛性,同時促進軟骨細胞的生長。
生物3D打印人體組織在生物醫(yī)學領域有重要應用前景。然而,目前的仿生組織無法在保持剛性的同時,促進關節(jié)軟骨細胞生長分化。研究團隊將人骨髓間充質肝細胞(hMSC)加入纖維蛋白原溶液作為油墨,并以含凝血酶的聚乙二醇-藻酸鹽預聚物(PEG)作為基底。打印時,纖維蛋白原與凝血酶聚合生成纖維蛋白纖維,同時在紫外光照射下PEG發(fā)生交聯(lián)形成水凝膠,最終形成仿關節(jié)軟骨組織。研究表明,這種仿生組織的力學性能達到MPa級,與人軟骨組織相當,并兼具良好的回彈性和塑性,在壓縮40%后仍能恢復形狀。此外,該組織在培養(yǎng)3周后,發(fā)現(xiàn)了大量的糖胺聚糖和膠原蛋白,能為細胞分化提供營養(yǎng)環(huán)境。
這種仿人體關節(jié)軟骨組織有望用于修復或替換人體關節(jié)軟骨,這項研究也將促進3D打印技術在臨床上的應用。
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