西北工業(yè)大學汪焰恩等 | 生物聚合物基骨軟骨仿生支架的設計與制造研究現(xiàn)狀

來源：EngineeringForLife  

近期，Yanen Wang，Ying Guo以及Qinghua Wei等人，在Bio-Design and Manufacturing上發(fā)表了題為：Current researches on design and manufacture of biopolymer-based osteochondral biomimetic scaffolds的文章。

本綜述論文聚焦聚合物基骨軟骨支架仿生設計及制造策略。骨軟骨組織工程在修復軟骨損傷及早期骨關節(jié)炎的治療中具有重要意義。然而，要確保其多層結(jié)構(gòu)的完整性、生理功能和再生能力仍然面臨著挑戰(zhàn)。本文系統(tǒng)地回顧了不同生物高分子聚合物基骨軟骨支架仿生設計和生物增材制造研究現(xiàn)狀（包括確保骨軟骨支架異質(zhì)區(qū)域結(jié)構(gòu)、梯度界面穩(wěn)定性等仿生設計方案）；討論了基于Y型微流控、生長因子分層負載、多生物材料共混等生物增材制造技術，及其所制備的骨軟骨支架制造策略特點和局限性；介紹了多工藝制造骨軟骨組織工程領域的發(fā)展及優(yōu)勢，并給出所制備的骨軟骨支架性能評估方法和目標。文章也展望了新型生物材料的制備技術及多功能生物增材制造仿生骨軟骨的研究趨勢。

圖1 骨軟骨支架仿生設計方案：(a) 材料區(qū)域性設計；(b) 界面材料優(yōu)化；(c) 材料梯度設計；(d) 結(jié)構(gòu)區(qū)域性設計；(e) 界面結(jié)構(gòu)優(yōu)化；(f) 結(jié)構(gòu)梯度設計

圖2 增材制造技術構(gòu)建水凝膠基骨軟骨支架：(a) 熱輔助擠壓3D打印技術構(gòu)建高強度骨軟骨支架；(b) 微流控打印技術構(gòu)建連續(xù)梯度界面骨軟骨支架；(c) 嵌入式3D打印技術構(gòu)建高保真度骨軟骨支架

圖3 多工藝構(gòu)建結(jié)構(gòu)-水凝膠增強型骨軟骨支架：(a) FDM復合浸潤技術構(gòu)建骨軟骨支架；(b) 三步法構(gòu)建骨軟骨支架

文章來源：
https://doi.org/10.1007/s42242-020-00119-y