供稿人:蔡智豪 賀健康 發(fā)布日期：2017-07-18
軟骨組織缺損由于其復雜的梯度結(jié)構(gòu)和缺乏血管的營養(yǎng)供應，沒有足夠的自我修復能力。因此，在這領域的一個主要挑戰(zhàn)是仿生支架的設計從而實現(xiàn)軟骨的精準修復。為了實現(xiàn)這一目的，華中科技大學通過選取激光燒結(jié)技術（SLS），以PCL和HA/PCL微球為材料，構(gòu)造了一個仿生多層軟骨支架[1]。
選區(qū)激光燒結(jié)而成的支架在試管中顯示了很好的生物相容性來支撐細胞的粘附和增殖（圖1）。并且研究人員通過將無細胞的多層支架植入兔子的軟骨缺損部位來評估修復效果（圖2）。實驗結(jié)果顯示，多層支架能夠通過加速早期軟骨下骨的再生來誘導關節(jié)軟骨的形成，新成型的組織能和自然組織很好的一體化。因此，當前的研究不僅要實現(xiàn)軟骨組織的修復，也建議通過選區(qū)激光燒結(jié)技術制造帶有良好的設計結(jié)構(gòu)以及梯度組合的多層支架。
圖1 SLS支架的特性以及在試管內(nèi)的細胞 （A）多層支架展現(xiàn)了與設計模型相一致的大孔結(jié)構(gòu)。（B）SEM的高倍放大下的大量微球材料。（C，D）多層支架的壓縮模量與壓縮強度都低于純PCL支架。（E）SEM下細胞造多層支架上的粘附情況。（F）共聚焦顯微鏡下細胞的正常形態(tài)。（G）培養(yǎng)7天后細胞的死活染色。（H）支架支持細胞的擴增。
圖2 MCT 軟骨下的多層支架的修復組織情況（A,B）重建圖顯示了術后6-12周連接表面與重建骨缺損部位的面積（C,D）定量的MCT數(shù)據(jù)顯示了在骨小梁容積、軟骨和皮層容積中，多層支架有最高的BV/TV以及骨礦密度。
研究人員的工作同時展示了應用SLS技術制造多層支架在軟骨修復以及再生醫(yī)學領域中的巨大應用前景。