中國3D打印網(wǎng)12月21日訊，生物3D打印技術(shù)在全球競爭激烈。來自印度理工學(xué)院（IIT）德里和印度理工學(xué)院坎普爾的印度研究人員團隊最近取得了突破性進展，涉及3D打印軟骨，然后通過添加甲狀腺激素生成為骨骼。這一發(fā)現(xiàn)必將加速生物打印技術(shù)和技術(shù)的發(fā)展。 骨骼有兩種形成方式。對于像頭骨這樣的非承重骨骼，間充質(zhì)干細胞直接分化為骨細胞。對于諸如股骨的承重骨，干細胞首先分化成軟骨模板，然后隨著時間的推移經(jīng)歷更多分化成骨細胞。到目前為止，使用支架創(chuàng)建承重骨的嘗試將干細胞直接分化為骨細胞，跳過了我們體內(nèi)天然存在的軟骨相。 “這種骨骼結(jié)構(gòu)的功效尚未在軸承載荷中得到證實。在體外和體內(nèi)開發(fā)的骨構(gòu)建體之間存在非常差的相關(guān)性。此外，這些組織工程骨的基因表達模式與人類成人骨骼大不相同，“IIT德里紡織技術(shù)部的Sourabh Ghosh教授評論道。 研究小組決定通過3D生物打印軟骨支架模仿軟骨步驟，然后用甲狀腺激素（三碘甲狀腺原氨酸或T3）治療軟骨支架，激發(fā)軟骨分化為骨樣細胞。他們的3D打印骨顯示出與天然存在的骨中發(fā)現(xiàn)的基因和蛋白表達相似的基因和蛋白，并且成骨分化的必需細胞信號傳導(dǎo)途徑也被上調(diào)。 “當我們采用不同的策略來開發(fā)骨骼時，體內(nèi)肢體骨骼發(fā)育的相似性更高，”Ghosh教授說。 軟骨支架為將成為骨的細胞外基質(zhì)的物質(zhì)提供了合適的底物。來自IIT坎普爾生物科學(xué)和生物工程系的Amitabha Bandyopadhyay教授解釋說，“骨骼的承重能力主要取決于細胞外基質(zhì)的質(zhì)量。在負荷骨骼中，細胞外基質(zhì)占95％，而骨細胞僅占5％。因此，如果您正在嘗試制造承重骨骼構(gòu)造，那么最好有更多的細胞外基質(zhì)。與直接由干細胞形成的骨相比，通過中間軟骨過程形成的骨構(gòu)建體的細胞外基質(zhì)高出10倍。 干細胞 、軟骨需要大約三周時間生成，軟骨到骨的步驟還需要兩周。雖然該研究沒有研究3D打印骨骼的機械特性，但Ghosh教授表示，他們的初步測試顯示它比直接從干細胞分化的骨骼更強。
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