“生物3D打印＋”实现难愈合骨缺损治疗

本报讯（记者刁雯蕙）近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员阮长顺团队受心脏搏动泵血启发，提出了一种力学辅助的“生物3D打印＋”新策略。最新研究成果发表于《自然-通讯》。

该团队结合3D打印技术构建了具有力学响应、大尺寸复杂结构的中空纤维水凝胶支架（HHS），然后利用支架力学响应性能实现细胞快速、均匀、精准及友好加载。基于该策略获得的细胞负载支架，有效促进了难愈合骨缺损的修复与功能重建。

该策略有效解决了当前挤出式生物3D打印过程中如何平衡细胞活性和支架力学稳定性方面的难题，既可保证3D打印技术的精准度，又能维持负载细胞的高存活率，为组织工程与再生医学等领域提供了新思路。

研究中，团队采用同轴针头且在没有支撑条件下，以“一步法”3D打印技术成功构建了结构高度可调的中空水凝胶支架。该支架在压缩应变达80%的情况下仍可快速恢复，并且压缩循环1万次后仍能保持完整的结构。

据介绍，该支架具有力学响应性，通过压缩应变、循环次数可以实现对其响应行为的调控。HHS在力学刺激下可实现细胞的快速、精准和分区负载。与静态条件下相比，HHS负载细胞数量提高了13倍。作为概念验证，负载细胞的HHS在修复大鼠节段性和骨质疏松骨缺损方面显示出增强的再生能力，有望为组织再生领域和细胞治疗提供新途径。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-48023-8