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【產學研】點云生物3D打印機和納米羥基磷灰石助力高校用戶開展組織工程骨材料研究
2022-03-16 09:00
由寧夏回族自治區銀川市的寧夏醫科大學臨床醫學院，寧夏醫科大學總醫院創傷骨科、脊柱骨科組成的團隊，使用西安點云生物科技有限公司的3D打印機和納米羥基磷灰石粉末制備了負載抗結核藥物與骨形態發生蛋白2緩釋微球的3D打印人工骨，通過觀察該人工骨對兔骨髓間充質干細胞成骨分化和黏附能力的影響，判斷其生物相容性及體外成骨活性，并在《中國組織工程研究》上發表論文《負載抗結核藥物與骨形態發生蛋白2緩釋微球的3D打印人工骨能促進骨髓間充質干細胞成骨》，該研究獲得國家自然科學基金(8176090169)的資助。
注釋：以上圖片截自上述論文
點云生物3D打印機采用無絲打印技術，支持自由配比復合化打印漿料，精確控制人工骨的釋藥特性和力學強度。前期實驗制備的3D打印負載新型抗結核藥物/骨形態發生蛋白2/納米羥基磷灰石的抗結核人工骨，微觀結構呈現良好的空間性，利于細胞附著；作為兼具局部抗結核作用及骨缺損修復的藥物緩釋系統，此載藥人工骨體外釋藥超過6周且平均藥物濃度均高于10倍最低抑菌濃度。
注釋：點云生物3D打印機
羥基磷灰石是動物和人體骨骼的主要無機礦物成分，具有良好的生物活性和生物相容性，點云生物納米羥基磷灰石(nano-hydroxyapatite，nHA)類似于自然骨主要無機組分的人工合成材料，能與骨形成緊密的結合，無毒、無刺激、不致過敏反應、不致突變、不致溶血，不破壞生物組織，并能與骨形成牢固的化學結合，易于塑性，大量應用于骨組織修復，產品規格符合中華人民共和國醫藥行業標準YY 0303-1998《醫用羥基磷灰石粉料》要求。
注釋：點云羥基磷灰石
實驗結論表明：新研制的負載新型抗結核藥物/骨形態發生蛋白2/納米羥基磷灰石的抗結核人工骨不僅具備良好的生物相容性，同時還能通過促進骨髓間充質干細胞增殖及分化而實現良好的成骨，是一種理想的骨組織工程材料。雖然其在體外有滿意的生物相容性，但在體內毒性作用研究更加重要，尤其處于結核病灶中的效果，今后將進一步開展動物體內毒副作用和成骨分化能力研究，為組織工程骨治療結核性骨缺損奠定一定的基礎。
注釋：以上圖片截自上述論文
生物3D打印技術的發展，很大程度上提供了新的思路和方式，諸多學者在組織工程領域的研究雖取得了較好的結果，緩解了臨床壓力，但仍有諸多理論需要研究驗證。西安點云生物致力于3D打印可再生人工骨核心技術的研發，未來將持續與高校用戶精誠合作，發揮自身技術和設備優勢，助力高校開展3D打印技術前沿研究，支持高校用戶在生物組織工程領域不斷探索，發表更多有價值的論文。
參考文獻：
劉昌昊,鄭建平,施建黨,朱禧,周占文,張旭.負載抗結核藥物與骨形態發生蛋白2緩釋微球的3D打印人工骨能促進骨髓間充質干細胞成骨[J].中國組織工程研究,2021,25(28):4447-4453.
文獻鏈接：
https://doi.org/10.12307/2021.056
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