全仿生多层复合组织工程支架系统构建研究

目的:通过先进的3D打印技术设计并制作一种新型全仿生多层复合支架组织工程支架,完全模拟生理状态下的关节骨-软骨结构,以期为修复骨-软骨全层缺损提供一种新的方法.方法:设计完全模拟生理状态下骨-软骨结构,采用3D生物打印技术和改进的温度梯度热诱导相分离技术(TIPS)设计一种全仿生多层复合支架.通过使用电子显微镜(SEM),免疫荧光染色和显微CT 等方法,对新型多层支架结构进行细致观察,评估支架仿生性和微观结构.同时对支架进行生物力学检测,评估其力学性能.结果:电子显微镜(SEM),免疫荧光染色和显微CT 观察显示,软骨层支架的表面及内部结构规则,骨支架包含十字交叉结构,拥有较高的孔隙率.钙化层结构致密,可以起到良好的隔离作用,与生理状态下的关节骨-软骨结构完全类似.经生物力学性能测试显示,支架的最大抗拉强度和最大抗剪强度明显高于传统支架.结论:所构建复合多层组织工程支架结构规则,孔隙率高,具有较高的生物力学性能,完全与生理状态下的关节骨-软骨结构一致,可以作为修复关节全层损伤的潜在新方法.