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具有“形状记忆”的支架:让组织再生更简单

生物可吸收的组织支架

当地时间7月5日,英国伯明翰大学教授Andrew Dove领导的团队在《自然通讯》杂志中发文阐述了一种3D打印的组织支架(后文简称记忆支架)。这种支架无毒无害、可生物降解,并且能支持细胞迁移、组织生长和血管再生。Dove说:“形状记忆功能是支架促进组织再生的关键。支架具有均匀分布和相互连接的孔隙,使营养物质能够扩散。当支架被植入组织后,其结构保持稳定,支持细胞渗入其中,以促进组织再生和血管重建。”制造支架使用的3D打印树脂“墨水”4Degra,已经实现了商业化。

与目前用于填充创口或术后残余软组织空洞的方法相比,形状记忆支架表现出了多方面的优势,比如:弹性好、能够承受高达85%的压缩、与组织相容性好、可生物降解等。4Degra树脂可用于制造各种强度的材料。其组成包括光引发剂和光抑制剂,可以确保树脂能够在可见光照射下迅速变为凝胶,进而由3D打印技术打印为支架。

研究人员表示,记忆支架可通过表面侵蚀降解为非酸性产物,这意味着支架结构能实现缓慢、持续的组织浸润。小鼠模型实验证实了研究人员的设想:在支架植入小鼠脂肪组织2个月后,脂肪细胞和成纤维细胞产生了浸润,血管开始形成,组织排列和巨噬细胞的存在表明组织已恢复正常。4个月时,研究人员在周围组织中发现了成熟的微小血管。植入物周围形成的胶原囊厚度小于200μm,远低于500 μm的阈值,且未出现钙化或坏死现象。同时,80%的支架仍然存在,这表明支架具有缓慢降解特性,其支撑时间或许能超过一年,足以辅助成熟组织的生长。

Dove说:“我们证实了生产具有形状记忆功能的多孔支架的可行性。这种支架能够在微创手术中呈现软组织的孔隙几何形状,而不会产生形变或对周围组织施加压力。随着时间的推移,支架逐渐被侵蚀,只会引发最小程度的肿胀。”

科界原创

编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《自然通讯》

期刊编号:2041-1723

原文链接:https://medicalxpress.com/news/2021-07-breakthrough-tissue-memory-growth.html

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