深圳先進(jìn)院3D打印生物材料研究獲進(jìn)展

　　近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院在3D打印生物材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。深圳先進(jìn)院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展中心秦嶺團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并采用先進(jìn)的低溫3D打印技術(shù)，制備一種具有顯著促成骨效果的骨修復(fù)材料，實(shí)現(xiàn)難治愈性骨缺損的骨修復(fù)治療，相關(guān)研究成果以Porous composite scaffold incorporating osteogenic phytomolecule Icariin for promoting skeletal regeneration in challenging osteonecrotic bone in rabbits為題，發(fā)表在Biomaterials上。

　　隨著臨床激素使用日趨頻繁，激素性骨壞死的發(fā)病率已成為非創(chuàng)傷性骨壞死的首位，后期導(dǎo)致關(guān)節(jié)塌陷最終需要進(jìn)行全關(guān)節(jié)置換，致殘率極高。髓芯減壓術(shù)是目前臨床上較為有效的早期激素骨壞死干預(yù)與治療的方法。但激素導(dǎo)致新骨難再成，同時全身免疫力低下，使髓芯減壓后遺留骨隧道是難治愈性的骨缺損之一，嚴(yán)重影響激素性骨壞死的治療效果。通過促成骨活性以及優(yōu)異力學(xué)性能兼?zhèn)涞墓切迯?fù)材料對骨隧道的填充并促進(jìn)骨隧道的骨再生，并隨著材料本身的降解影響周圍的成骨成血管環(huán)境，是早期治愈激素性骨壞死，避免后期關(guān)節(jié)置換的較理想手段。

　　目前，自體骨或異體骨移植物是臨床使用骨修復(fù)材料的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在供體不足，免疫排斥，并且不能改善移植物周圍的骨修復(fù)等缺點(diǎn)。過去十幾年的臨床前期和臨床研究已證實(shí)淫羊藿具有預(yù)防骨質(zhì)疏松及激素性骨壞死的功能。淫羊藿苷（Icariin）是淫羊藿的主要活性成分之一，具有促進(jìn)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化，而抑制其成脂功能進(jìn)而預(yù)防激素性骨壞死的功效。

　　研究團(tuán)隊(duì)采用低溫3D打印技術(shù)開發(fā)了用于修復(fù)骨缺損或骨折的多孔支架材料，將具有促成骨活性的天然植物活性小分子Icariin（淫羊藿苷）均勻復(fù)合入PLGA/TCP (聚乳酸聚乙醇酸共聚物/磷酸三鈣)多孔支架中，通過3D打印賦予此支架最理想的促成骨仿生結(jié)構(gòu)（孔徑300-500微米），孔隙之間具有很高的連通率。研究人員將Icariin編織進(jìn)入這種混合材料，利用Icariin的骨形成促進(jìn)作用和生物材料的骨傳導(dǎo)特性來提高激素性骨壞死早期髓內(nèi)減壓效果。同時，該多孔支架具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)能力，復(fù)合的植物活性小分子可以在植入部位穩(wěn)定釋放活性成分，原位促進(jìn)植入部位的新骨再生，具有成骨移植物修復(fù)大段骨缺損的臨床應(yīng)用價值。

　　研究工作得到了國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、國家國際合作專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金等的資助。

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含成骨性植物雌激素icariin的多孔復(fù)合支架用于促進(jìn)難治愈性骨缺損部位的骨重建研究路線圖