它看起來有點(diǎn)像面團(tuán)，但卻是一種新的生物材料。它可以填充骨折處，并且能夠形成一種強(qiáng)度類似于人骨海綿狀結(jié)構(gòu)的粘結(jié)劑，而且仍然允許人體需要的細(xì)胞和蛋白質(zhì)穿過。英國諾丁漢大學(xué)的Jing Yang博士說，它可能有一天會成為骨骼重建的理想材料，而且材料可以攜帶蛋白質(zhì)以促進(jìn)愈合。

 

Jing Yang博士說，用于再生醫(yī)療應(yīng)用的3D打印人體組織一般是將活細(xì)胞和生物材料放置在精確的位置，以模仿細(xì)胞的天然組織。而Yang說，他們開發(fā)的這種“工程化組織”在模擬人體內(nèi)相應(yīng)對象的同時(shí)，也能夠具備卓越的功能。

Jing Yang博士稱，這種糊狀骨骼替代材料可在室溫下進(jìn)行混合。據(jù)了解，它是用一種 L-lactic-co-glycolic acid和含有聚乙二醇的流體制成的。“生物打印是組織工程的一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。它通常需要一個(gè)與活細(xì)胞不兼容的打印環(huán)境——而那些與活細(xì)胞兼容的材料又往往不具備某些應(yīng)用所需要的充分的機(jī)械性能。”Yang說。

 

Jing Yang博士

而Jing Yang博士和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這種新的技術(shù)和材料可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度下的生物打印，并可結(jié)合攜帶蛋白質(zhì)的微球，這些微球可以使用注射器注入。Yang說，這種材料能夠像松質(zhì)骨那樣承受一定的應(yīng)力和拉力。

該研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在了《Biofabrication》雜志上。研究團(tuán)隊(duì)說，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是納入了細(xì)胞和蛋白質(zhì)，從而可以加快大型骨折的愈合。

“我們正在考慮將這一材料作為可注射骨缺損填充物用于臨床應(yīng)用。但我們推測，它的卓越性能使其非常適合用作支架來重建更大的形狀，這將有助于實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的重建——如鼻子再造。”Yang說。

 

這些糊劑能夠在98華氏度——即人體正常溫度范圍內(nèi)——固化，并形成多孔的固體結(jié)構(gòu)，這使得它們可以兼容細(xì)胞和生物分子。當(dāng)前在許多整形外科應(yīng)用，醫(yī)生已經(jīng)習(xí)慣于使用水凝膠材料，但是水凝膠的機(jī)械性能一般不如骨骼，主要是它們太缺乏剛度。而這種糊劑則正好可以在某些方面替代水凝膠。

在使用前，研究人員會將PLGA-PEG微粒置于含水流體中以創(chuàng)建稠密的糊劑，然后濕潤環(huán)境中培養(yǎng)兩小時(shí)，隨后該糊劑再在氯化鈉中浸沒22小時(shí)。

Yang說，過去所做的工作已經(jīng)表明，蛋白質(zhì)和細(xì)胞可以忍受并且在該混合和擠出過程中生存下來，而該材料最終生成的“微孔”也可以幫助組織向內(nèi)生長。