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生物可降解聚合物助力组织工程

更新时间: 2024-11-08 11:29:21  查看次数: 7    
热尔曼(Germain)等人用 PLA 材料,把 FDM 型 3D 打印机的精度用到了极致。他们在 1 立方厘米的空间里,把传统支柱结构的支架优化成螺旋二十四面体结构。这样一来,支架在压缩和拉伸性能方面,从结构上看各个方向都一样了,而且在降解的时候,和传统支柱结构相比,还能保持结构支撑的完整性。特劳特曼(Trautmann)等人用大型 3D 激光直写技术来制作组织工程支架。这个技术是靠 515 纳米飞秒激光引发双光子聚合反应。做出来的支架孔径能稳定在 10 微米,对成纤维细胞的毒性也比较低。凯里克尔(Keriquel)等人用激光助力生物打印技术,因为它打印细胞的分辨率和精度特别高,把胶原蛋白和纳米羟基磷灰石结合起来,对间充质基质细胞进行原位骨组织再生打印。帕克(Park)等人用类似 FDM 的快速挤出成型 3D 打印方法,把 PCL 和 PEG 混合在一起来制作骨组织工程支架。用激光共聚焦显微镜能看到,因为亲水性增加了,MG 63 人骨肉瘤细胞在 PCL/PEG 支架上比在 PCL 支架上黏附和生长得更好。
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阿塔拉(Atala)等人和雷亚 - 里维拉(Raya - Rivera)等人用生物可降解材料 PGA 做的组织工程支架,给小鼠和男孩做了修复手术,这证明了合成聚合物在组织工程修复方面有很大的潜力。用生物可降解的人工合成聚合物做组织工程支架的报道有很多,像 PGA、PCL、PEG - PCL、PLGA、PLCL、PU 这些材料都很常用。
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和脱细胞组织基质以及天然聚合物比起来,经过筛选的生物可降解聚合物材料不但生物相容性高,和基质差不多,免疫原性也低,还能弥补单一材料的不足。用物理或者化学方法进行改性后,就能做出一系列力学性能可以调节的材料。陈(Chen)等人和斯托克(Stock)等人针对 PLA 又硬又脆的特点,把 PCL、PGA 和它混合或者共聚,用在高强度的牙科修复和高韧性的心脏瓣膜再生支架上。所以,对于一些有特殊要求或者需要定制的组织工程支架,生物可降解聚合物经过改性后完全能满足需求。关于生物可降解材料的组织工程支架制备方法的研究报道也不少。