TUhjnbcbe - 2021/8/20 5:38:00
摘要组织工程支架的结构与功能一体化对于模拟天然骨组织具有重要意义。然而，层次化结构的复杂性、力学性能的要求以及骨驻留细胞的多样性是构建仿生骨组织工程支架的主要挑战。本文通过基于数字激光加工(DLP)的3D打印技术，成功地制备了具有完整的层次化哈弗斯骨结构的仿哈弗斯骨支架。通过改变哈弗斯仿骨结构的参数，可以很好地控制支架的抗压强度和孔隙率。通过体外诱导成骨、血管生成和神经分化，哈弗斯骨支架显示出巨大的多细胞输送潜力，并在体内加速血管的生长和新骨的形成。这项工作为设计结构化和功能化的生物材料提供了一种新的策略，通过模仿天然复杂的骨组织来进行组织再生。骨组织是人体不可缺少的组成部分，在保护内脏、参与人体新陈代谢方面起着关键作用。组织学上，天然骨由外层的皮质骨和内部的松质骨组成。据估计，80%的骨重建过程发生在松质骨中。然而，骨再生不仅需要重建骨骼结构，还包括修复其他组织，如血管或神经。骨再生的成骨、血管生成和神经再生是基于多个细胞的相互作用，包括间充质干细胞(MSCs)、内皮细胞(ECs)和雪旺细胞(SCs)(5)。因此，在骨修复过程中，满足结构要求，发挥多细胞功能至关重要。目前，修复大面积骨缺损的策略主要有自体移植、同种异体移植和骨组织工程。自体移植物受来源限制，同种异体移植物面临免疫排斥反应，限制了其进一步应用。然而，骨组织工程已成为骨修复的有效途径。虽然已经开发了许多骨组织工程支架，但制备的支架大多是简单的结构，不能用于实现多细胞的空间排列。然而，模拟组织的一个关键方面是调节细胞过程，如细胞在特定三维(3D)结构中的分布和多细胞相互作用。因此，具有类似于天然骨组织的多细胞输送和复杂形态的骨组织工程支架的制造对于骨组织再生仍然具有挑战性。近年来，仿生策略在构建高性能骨组织工程生物材料方面备受