3D生物（wù）打印碳納米（mǐ）管可促進骨生（shēng）長

3D生（shēng）物打印（yìn）碳納米管可促進（jìn）骨（gǔ）生（shēng）長

怎麽樣才能3D打印骨骼（gé）?幾年前，如果您向人（rén）們問出這個問題的話，他們可能會很奇怪的看著您。而今天我們已經知道了：3D打印骨骼需要將可吸收的材料和一種（zhǒng）無機生物活性相材料結合起來。

在西班牙馬德裏（lǐ）康普頓斯大學，由Maria Valle相比金屬產品（pǐn）老套（tào）的、標準化的設計t-Reg教授的一個研究團隊近證實，如果將碳納米管加入上述混（hún）合物中，從而在骨組織裏形成一個3D電路絡的（de）話，其實可以刺激骨細胞的再生。為了證明這一點，他們與阿威羅大學合（hé）作，使用一台Envision TEC公司的3DBioplotter生物支架3D打印機進行了（le）試驗（yàn），並將結果發表在了（le）《Journal of Biomedical Materials Research》雜誌上。

在這次試驗中，研究人員並（bìng）結合（hé）中國本地的市場需（xū）求使用的聚合物是相（xiàng）當容易（yì）3D打印的材料，並且經（jīng）FDA批準（zhǔn）開用於植入物的（de）：聚己內酯，而相（xiàng）應（yīng）的陶瓷相（xiàng）材料則（zé）是羥磷灰石，一種常見（jiàn）的（de）鈣類礦物。

如今，磷酸鈣、玻璃和聚合（hé）物被廣泛（fàn）應用於組織工程中的（de）骨再生和生物相容性（xìng）功能材（cái）料，因為（wéi）它們與天然（rán）的骨組織非（fēi）常相似（sì）。該項目的首席研（yán）究員MercedesVila說，這些類型的（de）材料就經過了不同成型方法的設計以獲得（dé）所需（xū）形狀和大小的植入件和支架。

而將碳納米管（guǎn）加入（rù）到可生物打（dǎ）印（yìn）的材料混合物可以在生物“除部份（fèn）大型裝備可以回收支架中創造一個立（lì）體導電絡，當將這種（zhǒng）支架植入受損的骨部位（wèi）時，可以起到刺激的作用。這（zhè）樣做的原因，Mercedes解釋說，是現代技術可（kě）以將堅固性的材（cái）料與智能係統（tǒng）結合起來可以對外界刺激做出反應，從而加速骨整合過程。CNT是用單原子厚（hòu）的石墨烯片卷起來所形成的非（fēi）常長（zhǎng）的細絲，其直徑僅幾（jǐ）納米（mǐ）。

Mercedes指出：某些類型的細胞行為，如粘附和分化，會受到電刺激的影響。因（yīn）此（cǐ），在材料表麵（miàn）上創造一個正的或負的電荷，或者一個直接電刺激（jī）可以促進將（jiāng）帶電離子從環境中（zhōng）吸引到細胞上。這會改變他們的蛋白質吸附，並對細胞的（de）代謝活動產生後續影響。因此，在植入生物材料之後（hòu）使用電刺激可以有利於細胞粘（zhān）附和分化，終加速了骨整合的過程。

這基本上意味著，如果將導電碳（tàn）納米管加入（rù）3D打印的骨植入物中，可（kě）以刺激骨細胞的再生長。當然，現在僅僅是在體外和細胞水平上得到了證明，但前進的道路是明確的。而且，將碳（tàn）納米管用於生物打印不會產生（shēng）任（rèn）何其它的（de）問題，，因為（wéi）它們是如此之薄，可以非常自如地通過任何氣動注射器。實際（jì）上，這一技術大難題往往出現在如何找到（dào）CPL與（yǔ）羥基磷灰石混合物的合適粘度。

尋找的合適粘度，使其既能夠通過注射器，同時（shí）又能保持足夠的牢固性，以在室（shì）溫狀態下獲得3D打印（yìn）的支（zhī）架，是相當複雜的。Mercedes承認，而且，一旦PCL和羥基磷（lín）灰（huī）石混合在一起，再加入CNT並使它們適當的分散需要長時間的攪拌。