3D生物打印在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 05:59
近20年來(lái)3D打印技術(shù)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。而3D生物打印技術(shù)已經(jīng)成為一種潛在的革命性技術(shù)之一,3D生物打印是利用三維數(shù)字模型[1]將含有細(xì)胞的生物墨水制造成功能性組織結(jié)構(gòu)和器官的過(guò)程。與傳統(tǒng)的組織工程方法相比,3D生物打印具有許多優(yōu)點(diǎn)[2-3],尤其體現(xiàn)在再生醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域中。其中3D生物打印技術(shù)對(duì)口腔醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展也發(fā)揮了重要的作用。本文總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)?D生物打印技術(shù)的研究情況,并對(duì)3D生物打印技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
【文章來(lái)源】:中國(guó)口腔種植學(xué)雜志. 2020,25(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
代表主要生物打印技術(shù)的示意圖。(A)噴墨生物打印(B)激光輔助生物打印(C)擠壓生物打印(D)有限元
3D打印技術(shù)為復(fù)雜的顱面缺損的個(gè)性化,外科手術(shù)重建提供了一種很有前途的方式[20]。隨著生物打印技術(shù)的出現(xiàn),許多學(xué)者將多種類型的細(xì)胞懸浮在水凝膠中在空間上排列形成仿生骨結(jié)構(gòu)。Keriquel等人進(jìn)行的一項(xiàng)試點(diǎn)研究,研究了利用激光輔助生物沖洗技術(shù)直接將羥基磷灰石支架制作成小鼠顱骨缺損,觀察到各組小鼠間骨形成有相當(dāng)大的差異,雖然這些結(jié)果是初步的,但它們確實(shí)表明,在體內(nèi)生物沖洗是可能的[21](見(jiàn)圖3)Gao等[22]利用噴墨生物沖洗技術(shù),將人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(取自一名22歲男性)懸浮在PEG-GelMA水凝膠中(10%w/v的PEG和1.5%w/v的GelMA,外加0.05%w/v)進(jìn)行打印。Levato等人[23]將水凝膠中的微載體(MCs)用于生物印刷骨軟骨移植模型。圖4 用于牙周再生的雙相支架用于骨間室的FDM支架和用于骨間室的電紡膜提供牙周成纖維細(xì)胞片[30]
圖3 x射線顯微斷層掃描圖像一周內(nèi)獲得(a)一個(gè)月(b)三個(gè)月(c)在n-HA印刷后標(biāo)尺代表3mm[21]軟骨組織構(gòu)成顱面區(qū)軟骨組織的結(jié)構(gòu),如關(guān)節(jié)盤在顳下頜關(guān)節(jié)(TMJ)或耳廓軟骨中,由于其固有的復(fù)雜性幾何構(gòu)造。因此,我們的策略是模仿兩者纖維軟骨的三維結(jié)構(gòu)和彈性特性是口腔再生醫(yī)學(xué)的重要發(fā)展方向。Mannoor[24]等通過(guò)細(xì)胞種子海藻酸鹽水凝膠基質(zhì)的制備,使該基質(zhì)具有耳形和能夠傳遞聲音的導(dǎo)電電子元件。Markstedt等人證明了海藻酸鹽與納米纖維素的混合,納米纖維素具有優(yōu)異的剪切減薄特性,能夠制造解剖學(xué)上正確的耳朵和半月板結(jié)構(gòu)[25]。Fedorovich等人利用生物作圖研究了骨軟骨組織復(fù)制。將兩種類型的成骨祖細(xì)胞和軟骨細(xì)胞同時(shí)打印到具有高細(xì)胞存活率的復(fù)雜藻酸鹽水凝膠支架中[26]。Cui等人成功地利用噴墨生物技術(shù)將含有軟骨細(xì)胞的PEGDMA溶液打印到骨軟骨塞中形成的缺陷中[27]。這些研究均為3D生物打印技術(shù)在顱面骨和軟骨的再生提供了研究基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 管吉,楊樹(shù)欣,管葉,高磊. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2014(04)
本文編號(hào):3335597
【文章來(lái)源】:中國(guó)口腔種植學(xué)雜志. 2020,25(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
代表主要生物打印技術(shù)的示意圖。(A)噴墨生物打印(B)激光輔助生物打印(C)擠壓生物打印(D)有限元
3D打印技術(shù)為復(fù)雜的顱面缺損的個(gè)性化,外科手術(shù)重建提供了一種很有前途的方式[20]。隨著生物打印技術(shù)的出現(xiàn),許多學(xué)者將多種類型的細(xì)胞懸浮在水凝膠中在空間上排列形成仿生骨結(jié)構(gòu)。Keriquel等人進(jìn)行的一項(xiàng)試點(diǎn)研究,研究了利用激光輔助生物沖洗技術(shù)直接將羥基磷灰石支架制作成小鼠顱骨缺損,觀察到各組小鼠間骨形成有相當(dāng)大的差異,雖然這些結(jié)果是初步的,但它們確實(shí)表明,在體內(nèi)生物沖洗是可能的[21](見(jiàn)圖3)Gao等[22]利用噴墨生物沖洗技術(shù),將人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(取自一名22歲男性)懸浮在PEG-GelMA水凝膠中(10%w/v的PEG和1.5%w/v的GelMA,外加0.05%w/v)進(jìn)行打印。Levato等人[23]將水凝膠中的微載體(MCs)用于生物印刷骨軟骨移植模型。圖4 用于牙周再生的雙相支架用于骨間室的FDM支架和用于骨間室的電紡膜提供牙周成纖維細(xì)胞片[30]
圖3 x射線顯微斷層掃描圖像一周內(nèi)獲得(a)一個(gè)月(b)三個(gè)月(c)在n-HA印刷后標(biāo)尺代表3mm[21]軟骨組織構(gòu)成顱面區(qū)軟骨組織的結(jié)構(gòu),如關(guān)節(jié)盤在顳下頜關(guān)節(jié)(TMJ)或耳廓軟骨中,由于其固有的復(fù)雜性幾何構(gòu)造。因此,我們的策略是模仿兩者纖維軟骨的三維結(jié)構(gòu)和彈性特性是口腔再生醫(yī)學(xué)的重要發(fā)展方向。Mannoor[24]等通過(guò)細(xì)胞種子海藻酸鹽水凝膠基質(zhì)的制備,使該基質(zhì)具有耳形和能夠傳遞聲音的導(dǎo)電電子元件。Markstedt等人證明了海藻酸鹽與納米纖維素的混合,納米纖維素具有優(yōu)異的剪切減薄特性,能夠制造解剖學(xué)上正確的耳朵和半月板結(jié)構(gòu)[25]。Fedorovich等人利用生物作圖研究了骨軟骨組織復(fù)制。將兩種類型的成骨祖細(xì)胞和軟骨細(xì)胞同時(shí)打印到具有高細(xì)胞存活率的復(fù)雜藻酸鹽水凝膠支架中[26]。Cui等人成功地利用噴墨生物技術(shù)將含有軟骨細(xì)胞的PEGDMA溶液打印到骨軟骨塞中形成的缺陷中[27]。這些研究均為3D生物打印技術(shù)在顱面骨和軟骨的再生提供了研究基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 管吉,楊樹(shù)欣,管葉,高磊. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2014(04)
本文編號(hào):3335597
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