令全世界數(shù)百萬人飽受痛苦的關(guān)節(jié)炎，幾乎十分之一的人將在其一生中與之抗爭。關(guān)節(jié)炎的作用是分解關(guān)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的軟骨組織，導(dǎo)致僵硬和腫脹，導(dǎo)致患者出現(xiàn)疼痛和不適。然而，在荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心，JosMalda教授和研究團隊創(chuàng)建了一個3D打印生物材料，可以讓受損的關(guān)節(jié)自愈。生物打印的組織可以植入活體關(guān)節(jié)，最終成熟為新組織并且表現(xiàn)得像健康的軟骨。
盡管像干細胞這樣的生物材料已經(jīng)適用于3D打印，但是在確保滿足細胞構(gòu)建的適當條件方面存在困難。水凝膠是用于遞送活組織的可行材料，但它們也不能承受一些組織一旦植入體內(nèi)就面臨的機械負荷。
身體組織非常復(fù)雜并且由各種不同的細胞類型組成，這使得制造出來的難度大大提高。但生物打印技術(shù)的進步正在幫助解決研究人員多年來面臨的困難，這種技術(shù)可以從一系列基于油墨的材料中打印更復(fù)雜和更具治療性的生物材料。這一發(fā)展可能標志著向加強移植和其他外科手術(shù)的生物組織的按需接入的重要一步。
因此，荷蘭研究小組正在試驗不同的添加劑材料，這些材料可以強化水凝膠，使其成為替代軟骨。研究人員正在使用一種稱為熔融電解的3D打印工藝，它將熔化的聚己內(nèi)酯與電場結(jié)合在一起，形成與一縷頭發(fā)一樣薄的纖維。
“水凝膠與纖維的結(jié)合起協(xié)同作用，使復(fù)合物的強度增加50倍以上，同時仍允許細胞產(chǎn)生細胞外基質(zhì)并成熟為軟骨樣組織，”。研究人員目前正在努力擴展他們的方法以開發(fā)更大的結(jié)構(gòu)，并且還將嘗試使用不同的材料來組合骨和軟骨組織替代品。他們的工作的最終目標是最終3D打印完整和功能性的關(guān)節(jié)。
生物打印以后將有兩個主要應(yīng)用。首先作為再生醫(yī)學(xué)中新組織和器官的來源。其次，作為更好地了解人類疾病和測試針對此類疾病的新藥的安全性和有效性的工具，這是生物打印如何發(fā)展到人類植入物即將安全和兼容的又一個例子。這一發(fā)展也突出了生物打印組織的另一個重要領(lǐng)域：研究。
通過個性化的3D打印醫(yī)療，研究人員將能夠提高他們的發(fā)現(xiàn)并為需要的人們開發(fā)更好的醫(yī)療解決方案。我國也在不斷與國際接軌，用世界最先進制造（3D打?。┓椒ㄑ邪l(fā)生產(chǎn)國際水平的金屬植入物，從而達到進口替代的目的。
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