荷蘭研究人員3D打印軟骨評估制作耳朵新方法

隨著世界各地的用戶接受3D打印,，其影響在各行各業(yè)繼續(xù)增長 - 尤其是醫(yī)學，因為研究人員在他們自己的實驗室中通過生物打印,，以及創(chuàng)建醫(yī)療設(shè)備,，植入物，假肢等等,。雖然聽力設(shè)備領(lǐng)域的3D打印和耳組織的生物打印并不是全新的,，但荷蘭的研究人員一直致力于一種新的耳廓重建方法。

荷蘭研究小組概述了他們在“設(shè)計和制造用于耳廓軟骨重建的混合海藻酸鹽水凝膠/聚（ε-己內(nèi)酯）模具中的發(fā)現(xiàn),，由于創(chuàng)建3D打印軟骨植入物的挑戰(zhàn)性目標,，研究人員評估了他們所考慮的生物打印材料是否真正可行，因為他們使用海藻酸鹽作為細胞載體來創(chuàng)建聚-ε-己內(nèi)酯（PCL）支架,。這種技術(shù)的成功可能意味著繞過更多傳統(tǒng)方法，這些方法面臨的挑戰(zhàn)包括：
1,、供體部位的發(fā)病率
2,、植入物的危險系數(shù)
3、外科手術(shù)難度大

（A）植入物模型的生物制造步驟的示意圖,。 （B）研究方法的示意圖,。 首先,，分別分析藻酸鹽水凝膠珠和3D打印的PCL支架。 接下來,，將藻酸鹽和PCL組合在一個構(gòu)建體中以開發(fā)耳廓植入物模型,。 PCL：聚-ε-己內(nèi)酯。

“組織工程與新型生物制造策略相結(jié)合,，是一種很有前途的解決方案,，可以用來自患者的本體細胞來設(shè)計耳廓植入物。這些生物制造的耳廓結(jié)構(gòu)最終可以作為患者特異性植入物用于重建變形耳廓,，“研究人員在他們的論文中說,。

這些科學家的關(guān)鍵在于找到一個足夠堅固的支架，以承受細胞生長以及產(chǎn)生組織的細胞生長,。這種類型的新支架必須耐用但也是多孔的,，并且在生物降解性方面易于分解。由合成或天然水凝膠組成的Bioink可用于3D打印細胞,，或者還可選擇制造支持支架,，然后添加細胞 - 水凝膠混合物。聚ε-己內(nèi)酯（PCL）是一種塑料材料,，成功地用于制造足夠強的支架用于此,。

定制軟件創(chuàng)建了G代碼,，醫(yī)療級PCL在3DDiscovery上進行3D打印,。然后，將模具清潔,，滅菌并密封,。研究人員使用顯微鏡，數(shù)碼相機和光纖燈評估每個樣品的結(jié)構(gòu),。然后他們評估了細胞活力,，之后生物力學分析檢查了PCL支架和藻酸鹽水凝膠本身。

CAD視圖,，總視圖和3D打印PCL支架的微觀視圖,，其中股線之間的距離不同。 S代表樣品,，數(shù)字代表以微米（μm）為單位的股線之間的距離,。
然后他們發(fā)現(xiàn)支架是可行的：

“通過檢查表面孔隙率和機械性能來確定3D打印PCL支架的結(jié)構(gòu)特性。對PCL支架的宏觀分析顯示出良好的印刷質(zhì)量,�,！把芯咳藛T表示，“然而,，單個PCL鏈的顯微鏡分析顯示在短距離內(nèi)股線直徑存在一些差異,。另外,，支架的側(cè)視圖顯示出孔隙寬度的多樣性�,？偟膩碚f,，毛孔寬度越小，3D打印支架就越準確,�,！把芯咳藛T表示，3D打印的軟骨植入物確實具有在體內(nèi)組織成熟過程中承受挑戰(zhàn)所需的機械性能類型,，以及能夠形成組織的天然核心,。

A）PCL-藻酸鹽耳廓植入物模型的總視圖。藻酸鹽可以在PCL模具的凹槽內(nèi)找到,。 （B）體外培養(yǎng)的PCL-藻酸鹽耳廓植入物模型,。 （C）培養(yǎng)21天后從PCL模具中取出藻酸鹽的LIVE / DEAD染色。在整個植入物模型中觀察到高細胞存活,。

來源:中國3D打印網(wǎng)