3D生（shēng）物打印（yìn）碳納米（mǐ）管可促進骨生長

怎麽樣才能3D打印骨骼?幾（jǐ）年（nián）前（qián），如果您向人們問出這個（gè）問題的話，他們可能會很奇怪的看著您。而今天（tiān）我們已經知道了：3D打（dǎ）印骨骼需要將可（kě）吸收的材（cái）料和一種無機生物活性相材料結合起來（lái）。

在西班牙馬德裏康普頓斯大學，由Maria Valle相比金屬產（chǎn）品老套的、標準化的設（shè）計t-Reg教授的一個研（yán）究團隊（duì）近證實，如果將碳納米管加入上述混合物中，從而在骨組織裏形成一個3D電路絡的話，其實可以刺激骨細胞的再生。為了證明這一（yī）點，他們與阿威羅大學合作（zuò），使用一台Envision TEC公司的3DBioplotter生物支架3D打印機進行了試驗，並將結果發表在了《Journal of Biomedical Materials Research》雜誌上。

在這（zhè）次試驗中（zhōng），研究人員並結合中國本地的市場（chǎng）需求使用的聚（jù）合物是相當容易3D打印（yìn）的材料，並（bìng）且經FDA批準開用（yòng）於植入物的：聚己內酯，而相應（yīng）的陶瓷相材料則是（shì）羥磷灰石，一種常見（jiàn）的鈣類礦物（wù）。

如今，磷酸鈣、玻璃和聚合物被廣泛應用於組織工程中的骨（gǔ）再生（shēng）和生物相容性功能材料，因為它（tā）們與天然的骨組織非（fēi）常相似（sì）。該項（xiàng）目的首席研究員MercedesVila說（shuō），這些類型的材料就經過了不同成型方（fāng）法的設計以獲得所（suǒ）需形狀和大小的植入件和支架。

而（ér）將碳納米管加入（rù）到可生物打印的（de）材料混合（hé）物（wù）可以（yǐ）在生物“除部份大型裝備可以回收（shōu）支架中創造一個立體導電絡（luò），當將這（zhè）種支架植入受損的骨部位時，可以起到刺激的作用。這樣（yàng）做的原因，Mercedes解釋說，是現代（dài）技術可（kě）以將堅固性的材料與智能係統結合（hé）起（qǐ）來可以對（duì）外界刺激做出反（fǎn）應，從而加速骨整合過程。CNT是用單原子厚的石墨烯片卷起來所形成的非常長的細（xì）絲，其直徑僅幾（jǐ）納米。

Mercedes指出（chū）：某些類型（xíng）的細胞行為，如粘附和分化，會受到電（diàn）刺激的影響。因此，在材料表麵上創造一個正的或負的電荷，或者一個直接電刺（cì）激可以促進將帶電離子從（cóng）環境中吸引（yǐn）到細胞上。這會改變他們的蛋白質吸附，並對細胞的代謝（xiè）活（huó）動產生（shēng）後（hòu）續影響。因此，在植入生物材料之後使用電刺激可以有利於細胞粘附和分化，終加速了骨整合的過（guò）程。

這基本上意味著，如果將導電碳納米管加入（rù）3D打印的骨植入物中，可以刺激（jī）骨細（xì）胞的再生長。當然，現在僅僅是在體外和細胞水平上得到了證明（míng），但前進的道路是明確的。而且，將碳納（nà）米管用於生物打印不會產生（shēng）任何其它的（de）問題，，因（yīn）為它們是如此之（zhī）薄，可以非常自如地通過任何氣動注射器。實際上，這一技術大難題往往（wǎng）出現在如何找到CPL與羥基磷灰石混合（hé）物的合適粘度。

尋找的合適粘度，使其（qí）既能夠通過注射器，同時（shí）又能保持（chí）足（zú）夠的牢固性，以在室溫狀態下獲得3D打印的（de）支架，是相當複雜的（de）。Mercedes承認，而且，一旦PCL和羥基磷灰（huī）石混合在一起，再加入CNT並使（shǐ）它們適當的分散需要長時間的攪拌。