中科院3D打印生物陶瓷支架，“抗腫瘤、骨修復”二合一

中科院骨腫瘤研究有突破，新型3D打印技術功不可沒。

近期，中國科學院研究人員首次提出將骨組織工程與光熱治療相結合治療骨腫瘤。同時找到了制備光熱功能化的生物陶瓷支架的最佳方案——新型3D打印技術。該研究并不是利用傳統3D打印制備純生物陶瓷支架，而是打造生物陶瓷與氧化石墨烯復合支架。這種復合支架的溫度可在超低功率近紅外光下迅速升高，且其光熱性能可控。（上圖左邊是3D打印純生物陶瓷支架，右邊則是生物活性陶瓷/氧化石墨烯復合支架。）

實驗表明，相比在沒有近紅外光照射以及純的生物陶瓷支架，3D打印生物陶瓷/石墨烯復合支架在近紅外光誘導的光熱效應可更有效地殺死腫瘤細胞。據悉，在體外骨腫瘤細胞殺傷率達到90%，在小鼠體內植入該功能化的支架并進行光照后，有效地抑制了裸鼠皮下腫瘤生長。

值得一提，除了有助于殺死腫瘤細胞，該支架還能顯著促進骨間充質干細胞的增殖與成骨分化，并誘導體內新生骨組織的長入。

3D打印在醫療領域的貢獻不止于此。該小組通過三年的探索，還改進傳統的3D打印方法成功制備出具有多級尺度、復雜結構的生物陶瓷支架，解決了支架大孔尺度與大孔結構可控性不高的問題。

上圖是生物陶瓷空心管狀堆積的多孔支架，這類陶瓷支架可用于大塊骨組織缺損的修復與再生，中空管狀形貌與尺度可以得到很好的控制。

上圖是大孔-介孔組合的多孔支架，具有編制大孔結構（a，b）以及有序介孔結構（c）的多級孔結構的生物陶瓷支架，該支架具有優越的成骨活性。

總而言之，這些新型的支架材料更好地模擬了人體組織復雜結構，其成骨、成血管化性能顯著提高。從側面也可以看出，3D打印技術擁有遠超想象的潛力，值得各界研究人員深入挖掘。

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