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斯洛伐克尝试3D打印的PLA支架进行骨再生

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    发表于 2020-3-16 14:36:23
           斯洛伐克的研究人员正在进一步研究PLA在生物打印中的用途,并在最近发表的“用于骨骼组织工程的3D打印的基于聚乳酸的多孔支架:一项体外研究”中发表了他们的发现。该团队以PLA支架的形式创建了样品,评估了细胞毒性和生物相容性,其最终目的是组织骨组织工程以协助骨骼再生(最具挑战性的领域之一)。研究人员就生物印刷和骨骼再生,创建各种结构,支架以及使用不同的印刷方法进行了广泛的不同研究。PLA以前通常被使用过,而这里的研究人员使用的是商业上可买到的PLA支架,他们将样品分为三个不同的组,每个组都经过以下预处理:
            .完整的培养基
           .牛胎血清
           .人血
           此外,研究小组从细胞毒性和生物相容性方面分析了骨膜来源的细胞。
      

    废旧材料的性质和印刷工艺的性质


            支架是使用FFF 3D打印创建的,支架样品为10*10*4 mm,孔隙率为61%。骨膜取自一名55岁女性患者的胫骨近端,该患者正在接受膝关节置换手术。得到了她的同意,位于科希策的路易斯·巴斯德大学医院伦理委员会批准了这一程序。并在25 cm2培养瓶(T25)中接种25,000个细胞/ cm2,该培养瓶含有Alpha修饰的基本必需培养基(美国,Invitrogen,GIBCO&#174;),并添加了10%的胎儿牛血清(FBS,Invitrogen,GIBCO&#174;,美国)和1%的ATB,”研究人员解释说。

            5天后,通过更换培养基去除了非粘附细胞。将贴壁细胞在标准培养条件下于37°C的5%CO2湿润气氛中培养,每2-3天更换一次培养基。将汇合的细胞层用0.05%胰蛋白酶-EDTA溶液(美国,Invitrogen)解离,并通过TC10&#8482;自动化细胞计数器(Bio-Rad Laboratories)评估细胞的数量和活力。骨膜-来自第三代(P3)的骨祖细胞(PDO)-被用于流式细胞仪分析和与支架的共培养。”将支架灭菌,然后分成三组:“第一组在人血清中孵育,第二组在含有Alpha修饰的基本必需培养基的培养基中补充10%FBS和1%ATB,第三组在10%FBS中孵育。”

      由FFF技术制备的印刷脚手架,通过计算机断层扫描显示


      脚手架的输出-脚手架的内部结构:

    A)顶视图(119%),B)右视图(167%)

            测量细胞四次并与对照组比较。结果产生了良好的生物相容性。然而,研究人员指出,在涂有人血清的支架中效果最好。这种处理还促进了细胞生长。

           在与PLA支架共培养期间,骨膜来源的骨祖细胞的增殖分别通过CellTiter96&#174;AQueous One Solution细胞增殖测定法分别在1、6、11和14天后测量。数据代表四个独立测量的平均值±SD值,p的值在共培养的第一天为p <0.05(*),在共培养的其他天为p <0.01(**)
            在培养两周的过程中,还使用SEM观察了人类PDO在天然PLA支架上的分布,粘附和增殖。人PDO在支架中显示出良好的生存力,将其在人血清中孵育48小时,这通过增强的细胞扩散和增殖来表达,并且在14天后将支架和细胞共同培养的培养基的pH为7.4。 研究人员总结说:“ pH值达到了人类血液中pH值。获得的PLA多孔支架有利于骨膜附着祖细胞和增殖,此外,细胞通过间质孔渗入支架,这对于细胞相容性评估很有意义。”
           中国3D打印网点评:新的策略,例如通过使用支架,愈合促进因子和干细胞的综合疗法,以及最终的三维打印技术,虽然目前仍处于初步阶段,但可能会在不久的将来提供新的令人兴奋的替代方法。



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