3D生物打印的微结构促进小鼠表皮干细胞的增殖和活性

目的 探索不同构架的3D微结构对表皮干细胞增殖能力和细胞活性的影响并建立最佳3D生物打印模型.方法 通过采用不同尺寸:210、340、420μm的打印喷头结合3D生物打印技术构建3种不同的含细胞3D微结构;利用荧光显微镜观察3D微结构中细胞形态及增殖现象;活/死细胞染色技术检测细胞活性;采用方差分析和样本t检验等方法进行统计学分析.结果 3种不同构架的3D微结构均可促进表皮干细胞增殖;打印后0、3、7 d之间,3组3D微结构在细胞活性水平上均逐步降低且差异有统计学意义(P<0.01);与7 d时的细胞活性相比,3组3D微结构在14 d时的细胞活性均升高且差异有统计学意义(P<0.01);与210μm组和340μm组相比,420μm组3D微结构在长期培养中细胞活性水平最高(P<0.01).结论 420μm组3D微结构能够稳定促进皮肤替代物中表皮干细胞的增殖能力并维持高细胞活性,为构建3D生物打印组织工程表皮以及全层皮肤模型奠定了基础.     

3D生物打印技术在骨及软骨再生修复中的研究进展

3D生物打印是一种将活细胞、生物材料、药物、生长因子和基因逐层进行空间排列的技术。该技术在骨及软骨修复领域的应用取得了显著的进展,可以解决传统手术方法存在的问题,如创伤大、周期长、难度高、并发症多、生物活性和生物相容性不足等,潜力巨大。本文概述了3D生物打印技术如何通过使用生物可降解材料和细胞制造出具有生物活性和生物相容性的骨和软骨组织,旨在为后续研究提供理论基础。     

生物3D打印丹酚酸B⁃海藻酸钠⁃明胶皮肤支架促进糖尿病大鼠创面愈合

目的：探讨生物 3D 打印丹酚酸 B（salvianolic acid B,SAB）-海藻酸钠-明胶皮肤支架对糖尿病大鼠创面的治疗作用。方法：按照SAB占海藻酸钠与明胶总重的百分比制成含0%、0.5%、1.0%、1.5%SAB的生物墨水,采用生物3D打印技术制备不同规格的皮肤支架。扫描电镜观察微观结构,高效液相色谱测定SAB体外累积释放浓度。皮肤支架用于治疗2型糖尿病大鼠创面,分为空白对照组、凡士林纱布组以及皮肤支架组（0%SAB、0.5%SAB、1.0%SAB、1.5%SAB组）。于第7、14天观察创面愈合、渗出情况,同时取创面组织进行HE、Masson、活性氧（reactive oxygen species,ROS）染色,并检测超氧化物歧化酶（super- oxide dismutase,SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-PX）、过氧化氢酶（catalase,CAT）及丙二醛（malondial- dehyde,MDA）水平。结果：扫描电镜下,4组皮肤支架均呈网孔状立体结构,孔隙分布均匀。SAB累积释放量随时间延长逐渐增加。各组创面均愈合良好,1.0%SAB 组创面修复优于其他各组。第 7 天时,1.0%SAB 组 ROS 水平均低于其他各组（P < 0.05）;第14天时,1.0% SAB组ROS水平低于除1.5% SAB组外的其他各组（P < 0.01）,1.0% SAB组和1.5% SAB组ROS表达水平差异无统计学意义（P=0.136）。第7天时,1.0%SAB组SOD、GSH-PX及CAT水平均高于其他各组（P < 0.05）,MDA水平低于空白对照组、凡士林纱布组及0%SAB组（P < 0.05）;第14天时,1.0%SAB组SOD、GSH-PX及CAT水平高于空白对照组、凡士林纱布组和0% SAB组（P < 0.05）,MDA水平低于空白对照组、凡士林纱布组（P < 0.05）。HE染色显示,各组创面皮肤均修复较好,1.0%SAB组新生组织较多。Masson染色显示,第7、14天时,0.5%、1.0%、1.5%SAB组创面胶原蛋白沉积多于其他各组（P < 0.05）。结论：1.0%SAB-海藻酸钠-明胶皮肤支架在第7、14天时不仅可以抑制ROS的产生,并上调各种抗氧化酶的表达,抑制创面组织内氧化应激反应,还可以促进胶原沉积,最终促进糖尿病大鼠的创面愈合。     

3D生物打印技术在组织工程和器官移植中应用的研究进展

3D生物打印是一种利用计算机三维数字成像技术和多层级连续打印的特点,以活细胞为原料打印活体组织的技术,能够制作出高精度且更为适合人体的模型和组织器官。目前,3D生物打印已在组织损伤修复和器官移植等领域取得了一定的成果,被应用于皮肤、人造血管、牙齿、心脏组织和骨质结构的再生与重建。本文阐述了3D生物打印技术的基本原理,总结了组织工程中3D生物打印的常用方法,概括了目前3D生物打印技术在组织和器官修复中的研究进展。     

应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH

目的 探讨3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术在治疗成人CroweⅣ DDH的应用.方法 2014年9月至2017年9月, 随机选取10例成人CroweⅣ DDH患者, 分为3D组 (5例) 和常规组 (5例) .男性4例, 女性6例, 年龄2763岁, 平均43.6岁.2组病例术前均进行Harris评分, 3D组根据患者三维CT数据, 制作髋关节3D打印模型.并依据模型测量选择假体大小、确定手术方案并进行模拟手术.随后采用组配式S-ROM假体进行人工关节置换术, 记录术中髋关节实际情况、假体型号、手术时间及出血量等.术后1周再次行Harris评分, 随访早期疗效和并发症发生率.结果 3D组术中髋关节实际情况与术前3D打印模型一致, 术中出血量、手术时间、术后Harris评分提高情况均优于常规组, 术后髋关节功能改善明显, 活动良好.结论应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH, 可以进一步提高手术精确度和成功率, 减少手术时间、出血量及并发症发生率等.     

3D打印技术在提高80例应用血管化腓骨移植修复下颌骨缺损精确度方面的临床探讨

目的  探讨3D打印技术在提高80例应用血管化腓骨移植修复下颌骨缺损精确度方面所发挥的作用。方法  80例下颌骨病变患者在计算机辅助设计软件上模拟完成病变切除及腓骨移植修复重建,打印出重建后的实体模型及指导截骨和取骨塑形的数字化导板,并根据模型预弯制重建板。术后1周复查CT,再将患者的CT数据导入计算机辅助设计软件,对比实际手术与模拟手术截除的下颌骨颊舌侧与腓骨内外侧的长度误差。结果  实际手术截除颊侧下颌骨与模拟手术截除颊侧下颌骨误差（MB）为（0.99±1.06）mm;实际手术截除下颌骨舌侧与模拟手术截除下颌骨舌侧误差（ML）为（1.47±1.30）mm;实际手术截除腓骨内侧与模拟手术截除腓骨内侧误差（FM）为（1.41±0.97）mm;实际手术截除腓骨外侧与模拟手术截除腓骨外侧误差（FL）为（1.62±1.46）mm。结论  3D打印技术在血管化腓骨移植修复下颌骨缺损方面可获得较高的精度。