齊力研究軟骨技術,3D打印骨骼市場爆發(fā)指日可待

　　3D打印已經成為了目前左右研究意義，也是最有前途的技術。不管是在制造業(yè)上還是在醫(yī)療上，3D打印它的潛力都是巨大的。

　　軟骨主要位于人體的耳、鼻、關節(jié)等處，較之于普通內骨骼更易受傷或磨損。因此從長遠來看，3D打印軟骨有著廣闊的市場前景。目前，3D打印業(yè)界人士正聚力于軟骨研究，碩果頻出，這塊“難啃的骨頭”或許不久之后便會被攻克，成功植入人體。

　　前段時間，小編為大家介紹了3D打印骨骼家族中目前在市場上最火的一個分支——3D打印牙齒。除此以外，其他種類的3D打印骨骼也在臨床方面取得不少突破，開始正式進入人體內部發(fā)揮作用。然而，還有一類特殊3D打印骨骼尚未踏上商用之路，這就是軟骨。

　　軟骨雖然在人體骨組織中占比不高，但卻大多處于要害部位。人類的耳、鼻、關節(jié)等部位都需要它來承擔生理職能。較之于普通內骨骼，耳鼻暴露于外，關節(jié)活動頻繁，都更容易受傷或磨損。因此從長遠來看，3D打印軟骨有著廣闊的市場空間。當前3D打印業(yè)界人士正聚力軟骨研究，成果頻出，這塊“難啃的骨頭”或許不久之后就會被攻克。

　　軟骨之所以沒有隨著其他骨骼3D打印技術的進步而被一同推向市場，主要原因在于其質地與普通骨骼十分不同。迄今為止，成功植入骨折或骨骼畸形患者體內的3D打印骨骼大多都是金屬材質，而用于制作3D打印軟骨的主要材料卻是水凝膠與纖維。如何解決機體對這兩類物質的排異反應、怎樣讓3D打印軟骨自動降解并刺激人體組織生長等是業(yè)界的攻堅重點。

　　解決3D打印植入物排異問題的主流思路是在打印材料中加入患者的活性細胞，這在3D打印軟骨研發(fā)中也同樣適用。2015年，荷蘭阿姆斯特丹VU醫(yī)學中心開啟了一個項目，旨在為燒傷和面部先天畸形的患者重塑鼻子和耳朵。他們的方法便是用一臺生物3D打印機將生物聚合物與從病人身上采集的細胞進行混合打印。該項目一經推出便得到眾多贊助機構的經費支持。

　　當然，再好的植入物也比不過天然組織，不少生物3D打印產品都被設計成一個臨時替代品，等幫助人體組織生長并復原之后，它們便會“功成身退”，降解為對人體無害的物質，進而被吸收。2015年德國慕尼黑工業(yè)大學用熔體靜電紡絲寫入技術研制的3D打印關節(jié)軟骨就能給細胞提供生長空間及所需的機械剛性，最終促進關節(jié)自然愈合。

　　2016年，英國科研人員用硅和聚己內酯合成了一種生物玻璃，成為制作3D打印軟骨的新材料。該材料的結構、剛度及化學特性有利于刺激軟骨細胞通過微小的孔隙生長，而自身則會隨著時間流逝而安全降解。

　　2017年3月，來自瑞典的科學家們?yōu)闃I(yè)界帶來一則激動人心的好消息：他們研制的3D打印軟骨細胞已在小鼠身上試驗成功。這里所說的成功不僅是指軟骨植入后沒有影響小鼠生存，更重要的是，軟骨在小鼠身上繼續(xù)生長，甚至發(fā)展出了血管化組織！這種軟骨除了水凝膠之外，還含有人體細胞，而人體細胞在小鼠體內仍舊保持了活性。

　　瑞典學界的突破讓人們看到了人體臨床試驗的希望，用3D打印軟骨拯救人類患者的那天或許已為期不遠。而3D打印軟骨若能安全應用于人體，那么將研發(fā)難度更大的3D打印器官成功植入人體也將不再是夢。