中科院3D打印生物陶瓷支架，“抗肿瘤、骨修复”二合一

中科院骨肿瘤研究有突破，新型3D打印技术功不可没。

近期，中国科学院研究人员首次提出将骨组织工程与光热治疗相结合治疗骨肿瘤。同时找到了制备光热功能化的生物陶瓷支架的最佳方案——新型3D打印技术。该研究并不是利用传统3D打印制备纯生物陶瓷支架，而是打造生物陶瓷与氧化石墨烯复合支架。这种复合支架的温度可在超低功率近红外光下迅速升高，且其光热性能可控。（上图左边是3D打印纯生物陶瓷支架，右边则是生物活性陶瓷/氧化石墨烯复合支架。）

实验表明，相比在没有近红外光照射以及纯的生物陶瓷支架，3D打印生物陶瓷/石墨烯复合支架在近红外光诱导的光热效应可更有效地杀死肿瘤细胞。据悉，在体外骨肿瘤细胞杀伤率达到90%，在小鼠体内植入该功能化的支架并进行光照后，有效地抑制了裸鼠皮下肿瘤生长。

值得一提，除了有助于杀死肿瘤细胞，该支架还能显著促进骨间充质干细胞的增殖与成骨分化，并诱导体内新生骨组织的长入。

3D打印在医疗领域的贡献不止于此。该小组通过三年的探索，还改进传统的3D打印方法成功制备出具有多级尺度、复杂结构的生物陶瓷支架，解决了支架大孔尺度与大孔结构可控性不高的问题。

上图是生物陶瓷空心管状堆积的多孔支架，这类陶瓷支架可用于大块骨组织缺损的修复与再生，中空管状形貌与尺度可以得到很好的控制。

上图是大孔-介孔组合的多孔支架，具有编制大孔结构（a，b）以及有序介孔结构（c）的多级孔结构的生物陶瓷支架，该支架具有优越的成骨活性。

总而言之，这些新型的支架材料更好地模拟了人体组织复杂结构，其成骨、成血管化性能显著提高。从侧面也可以看出，3D打印技术拥有远超想象的潜力，值得各界研究人员深入挖掘。

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