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一段時(shí)間以來(lái)，相信大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)支架植入可以促進(jìn)骨組織或軟骨再生到缺失的部位。現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種3d打印這種植入物的方法，可以更快和更簡(jiǎn)單。
首先，所謂的“微腳手架”是如何工作的？如果患者缺少一塊骨頭(由意外或疾病引起)，醫(yī)生應(yīng)該先做一個(gè)植入物，然后通過(guò)手術(shù)將其放置在骨頭缺少的地方。該植入物具有類似于支架的三維微結(jié)構(gòu)，并且由生物相容、生物可降解材料制成。它還可能含有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的化合物。
由于植入物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與天然骨相似，患者鄰近骨組織的細(xì)胞逐漸開(kāi)始遷移到植入物中，并“棲息”在與其相連的間隙中。這些細(xì)胞繼續(xù)繁殖并取代支架材料。最后剩下的都是純天然的骨頭，從而填補(bǔ)了之前的空白。
但是3D打印植入物非常棘手，因?yàn)榭瞻讌^(qū)域的墻壁非常薄且復(fù)雜——最常用的3D打印機(jī)上的打印噴嘴根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)這樣的細(xì)節(jié)。而這正成為新技術(shù)的突破點(diǎn)。
這種打印技術(shù)被稱為NEST3D打印，由澳大利亞RMIT大學(xué)和墨爾本圣文森特醫(yī)院的科學(xué)家聯(lián)合開(kāi)發(fā)。在這個(gè)過(guò)程中，支架空白空間的負(fù)面模板是通過(guò)3D打印來(lái)打印的，它是由固體聚醋酸乙烯酯(PVA)膠制成的。一個(gè)普通的3d打印機(jī)噴嘴完全可以做到這一點(diǎn)。
將模板放入模具后，倒入生物相容/可生物降解的液體材料，如聚合物，以填充模板未占據(jù)的空間。一旦聚合物固化，水被用來(lái)溶解可溶性聚乙烯醇膠。最后，模板消失了，留下了形成支架的復(fù)雜聚合物“骨架”。
除了在修復(fù)骨缺損方面發(fā)揮作用，這項(xiàng)技術(shù)還可以用于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，如種植和替換身體部位。
“用一臺(tái)普通的3D打印機(jī)就能創(chuàng)造出如此復(fù)雜的形狀，真是太神奇了。它確實(shí)降低了進(jìn)入這一領(lǐng)域的門檻，讓我們離組織工程成為醫(yī)學(xué)現(xiàn)實(shí)又近了一步，”首席科學(xué)家、RMIT的Cathal O'Connell博士說(shuō)。
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