3D打印的導(dǎo)電PCL/MWCNTs支架與電刺激用于骨組織工程的體內(nèi)研究

來源： EngineeringForLife

近期，Edney P. e Silva，Boyang Huang等人，在Bio-Design and Manufacturing上發(fā)表了題為：In vivo study of conductive 3D printed PCL/MWCNTs scaffolds with electrical stimulation for bone tissue engineering的文章。

嚴(yán)重的骨缺損被認(rèn)為是重建骨手術(shù)的主要臨床挑戰(zhàn)之一。3D 打印導(dǎo)電支架和外源性電刺激 (ES) 的組合是骨組織修復(fù)的潛在有利方法。在這項(xiàng)研究中，使用基于擠出的增材制造方法生產(chǎn)了由具有生物相容性和可生物降解的聚己內(nèi)酯 (PCL) 和多壁碳納米管 (MWCNT) 制成的 3D 導(dǎo)電支架，以治療大鼠的大顱骨缺損。組織學(xué)結(jié)果表明，使用 PCL/MWCNTs 支架和 ES 有助于在骨缺損內(nèi)形成更厚和增加的骨組織。使用高濃度的多壁碳納米管 (3 wt%) 和 ES 也顯著促進(jìn)了血管生成和礦化。此外，支架有利于抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)陽性細(xì)胞的形成，而添加MWCNTs看似能夠抑制破骨細(xì)胞的形成，但對破骨細(xì)胞功能(核因子κβ配體(RANKL)和骨保護(hù)素(OPG)的表達(dá))的影響有限。ES 的使用促進(jìn)破骨細(xì)胞生成和 RANKL 表達(dá)，在骨重塑過程中顯示出主導(dǎo)作用。這些結(jié)果表明，3D 打印導(dǎo)電 PCL/MWCNTs 支架和 ES 的組合是治療關(guān)鍵骨缺損的有前途的策略，并為建立使用導(dǎo)電支架和 ES 進(jìn)行骨組織工程的最佳方案提供了線索。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖2 體外分析

圖3 組織形態(tài)學(xué)分析

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https://doi.org/10.1007/s42242-020-00116-1