中国组织工程研究

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (10): 1611-1616.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.10.022

• 生物材料综述 biomaterial review • 上一篇    下一篇

应用3D打印技术制作组织工程支架：修复骨缺损的研究回顾

金  灿，陈振琦   

  1. 上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔正畸科，上海市口腔医学重点实验室，上海市  200011
  • 收稿日期:2016-12-13 出版日期:2017-04-08 发布日期:2017-05-08
  • 通讯作者: 陈振琦，教授，上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔正畸科，上海市口腔医学重点实验室，上海市 200011
  • 作者简介:金灿，女，1992年生，江苏省人，汉族，上海交通大学在读硕士，主要从事唇腭裂方向的正畸研究。
  • 基金资助:

    上海市科学技术委员会科研计划项目(124119b0103)

Tissue-engineered scaffold preparation using three-dimensional printing technology: a retrospective study on bone repair

Jin Can, Chen Zhen-qi   

  1. Department of Orthodontics, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong
    University School of Medicine, Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China
  • Received:2016-12-13 Online:2017-04-08 Published:2017-05-08
  • Contact: Chen Zhen-qi, Professor, Department of Orthodontics, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China
  • About author:Jin Can, Studying for master’s degree, Department of Orthodontics, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China
  • Supported by:

    the Scientific Research Program of the Shanghai Science and Technology Committee, No. 124119b0103

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摘要：

文章快速阅读：

 

 

文题释义：
3D打印：属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术(即“积层造形法”)。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。
生物反应器：指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，它是生物反应过程中的关键设备。生物反应器的结构、操作方式和操作条件的选定对生物化工产品的质量、收率(转化率)和能耗有密切关系。生物反应器的设计、放大是生化反应工程的中心内容，也是生物化学工程的重要组成部分。


背景：在骨修复中，组织工程可以作为一种新的方法取代自体骨移植。其中支架是组织工程技术的重要元素，而3D打印技术可以在其制作过程中实现精确的调控，因此有关3D打印技术在支架制作中的应用受到越来越多的关注。
目的：对现有关于3D打印支架应用于骨缺损修复的体外或体内研究进行回顾，以期为未来的科研及临床提供新的依据。
方法：由第一作者从PubMed数据库中，以“tissue engineering; bone;three-dimensional printing;scaffold”为关键词检索2003年1月至2016年3月间发表的文献，筛选出与3D打印组织工程支架相关的文献。
结果与结论：目前已有大量关于3D打印组织工程支架的研究，支架的材料选择和表面修饰逐渐成为研究热点。如今支架材料适当的孔隙率已成为设计中必不可少的元素，越来越精细的加工手法也提升了支架的各项性能，而在材料的选择上也越来越多的偏向于复合材料而不是单一的同种材料，这些措施不仅提高了机械性能，还促进了细胞附着和生长繁殖，最后对于支架的各种促成骨表面处理，更是在细胞分子水平上促进了机体与植入材料间的互相作用。体内外的研究结果均显示复合材料且表面涂布骨诱导涂层均可以不同程度地提高支架性能和促进成骨。

ORCID: 0000-0002-4945-9643(金灿)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 生物材料, 骨生物材料, 骨, 3D打印, 支架

Abstract:

BACKGROUND: The tissue-engineered scaffold, as a substitute of autogenous bone graft, plays an important role in bone repair. In the meanwhile, three-dimensional (3D) printing technology has obtained more attention because of its accurate adjustment.
OBJECTIVE: To review the in vitro or in vivo studies on the 3D-printed scaffolds applied in bone repair, thus providing basis for clinical research.
METHODS: The first author searched the PubMed database using the English keywords of “tissue engineering, bone, three-dimensional printing, scaffold” for pertinent articles addressing 3D-printed tissue-engineered scaffolds.
RESULTS AND CONCLUSION: There are plenty of studies on 3D-printed tissue-engineered scaffolds, and recent research focuses on the material selection and surface modification. The appropriate porosity is vital, and with the development of manufacturing technology, each property of the scaffold is improved, and composite materials prevail gradually. All above improvements enhance the mechanical property and promote cell adhesion and proliferation. Furthermore, the surface modification promotes the implant-bone interaction. In vivo and in vitro research both indicate that composite materials and the surface coating of bone induction can improve the scaffold performance and osteogenesis.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Key words: Biocompatible Materials, Braces, Alveolar Process, Tissue Engineering

中图分类号: