3D生物打印碳納米管可促進骨（gǔ）生（shēng）長

怎麽樣才能3D打印骨骼?幾年前，如果您向人們問（wèn）出這個問（wèn）題的話，他們可能會很奇怪的看著（zhe）您。而今天我們（men）已經知道了：3D打印骨骼需要將可吸收的材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（dùn）斯大學，由Maria Valle相（xiàng）比金屬產品老套的、標準化的（de）設計（jì）t-Reg教授的一個研究團隊近證實，如果將（jiāng）碳納米管加入上述混合物中，從而在骨組織裏形成（chéng）一個3D電路絡的話，其實可（kě）以刺激骨細胞的再生。為了證明這一點（diǎn），他們與阿威羅大學合作，使用（yòng）一台Envision TEC公（gōng）司的3DBioplotter生物支架3D打印機（jī）進行了試驗，並將（jiāng）結果（guǒ）發（fā）表在了《Journal of Biomedical Materials Research》雜誌上。

在（zài）這次試驗中，研（yán）究人（rén）員並結合中國本地的市場需（xū）求使用的聚合物是相當容易3D打印的材料，並（bìng）且經FDA批準開用於植入物的：聚己內酯，而相應的陶瓷相材料則是羥（qiǎng）磷灰石，一種常見的鈣類（lèi）礦物。

如（rú）今，磷酸鈣、玻璃和聚合物被廣泛應用於組織工程中的骨再生和生物相容性功能材料，因為它們與天然的骨組織（zhī）非常相似。該項目的首席研究員MercedesVila說，這些類型的材料就經過（guò）了不同成型方法的設（shè）計以獲得所需形（xíng）狀和大小的植入件（jiàn）和支架。

而將碳納米管加入到可生物打印（yìn）的（de）材料混（hún）合物可以在生物“除部份大型裝備可以回收支架中創造一個（gè）立體導電絡，當將這種支架植入受損（sǔn）的骨部位時（shí），可以起到刺激的作用。這樣做的原因，Mercedes解釋說，是現代技術可以將堅固性的材料（liào）與智能係統結合起來（lái）可以對外界刺激做出反應，從而加速骨整（zhěng）合過（guò）程。CNT是用單原子厚的石墨烯片卷（juàn）起來所形成（chéng）的非常長的細絲，其直徑僅幾納（nà）米。

Mercedes指（zhǐ）出：某些類型的細胞行為，如粘（zhān）附和分化，會受到電刺激的影響。因此，在材料表麵上創造一個正的或負的電荷，或者一個直接電刺激可以促進將帶（dài）電離子（zǐ）從環境中（zhōng）吸引到細胞上。這會改變他們的蛋白（bái）質（zhì）吸附，並對細胞的代謝活動產生後續影響。因此，在植入生物材料之後使用電刺（cì）激可以有（yǒu）利於細胞粘附和分化，終加速了（le）骨整合的過程。

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

尋找的合適粘度，使其既能夠通過注射器，同時又能保持（chí）足夠的牢固性，以在室溫狀態下獲得3D打印（yìn）的（de）支架（jià），是相當複雜的。Mercedes承（chéng）認，而且，一旦PCL和（hé）羥基磷灰石混合在（zài）一起，再加入CNT並使它們適當的分散需（xū）要長時間的攪拌。