生物打印技术的发展及其在骨组织工程中的应用题录

近几十年来, 骨组织工程在治疗大块骨缺损方面取得较大的进展, 其中生物打印是最重要的技术之一。3D生物打印通过分层添加不同的材料, 实现骨组织工程支架制造空间结构的精确控制, 且以水凝胶类材料作为基础将细胞植入支架中, 解决了细胞在支架内的均匀分布。然而, 大多数用于3D生物打印的生物医学材料均为静态, 不能随着身体内部环境的动态变化而改变。4D生物打印是将时间概念与3D生物打印相结合或者利用刺激响应材料在各种刺激下改变其形状的原理, 用于制造动态三维模式的生物结构, 为骨组织工程提供了前所未有的潜力。打印结构的形状记忆特性满足了个性化骨缺损修复的需要, 而功能成熟程序促进了干细胞的成骨分化。通过总结近年来国内外生物打印用于组织工程的研究, 综述了常用的3D生物打印方法、3D生物打印发展到4D生物打印技术中功能及形态转化的机制, 并且介绍了生物打印在骨组织工程中治疗骨缺损的应用以及当前的挑战和未来的展望。