深圳先進院3D打印生物材料研究獲進展

　　近日，中國科學院深圳先進技術研究院在3D打印生物材料領域取得新進展。深圳先進院生物醫學與健康工程研究所轉化醫學研究與發展中心秦嶺團隊副研究員賴毓霄、王新巒課題組設計并采用先進的低溫3D打印技術，制備一種具有顯著促成骨效果的骨修復材料，實現難治愈性骨缺損的骨修復治療，相關研究成果以Porous composite scaffold incorporating osteogenic phytomolecule Icariin for promoting skeletal regeneration in challenging osteonecrotic bone in rabbits為題，發表在Biomaterials上。

　　隨著臨床激素使用日趨頻繁，激素性骨壞死的發病率已成為非創傷性骨壞死的首位，后期導致關節塌陷最終需要進行全關節置換，致殘率極高。髓芯減壓術是目前臨床上較為有效的早期激素骨壞死干預與治療的方法。但激素導致新骨難再成，同時全身免疫力低下，使髓芯減壓后遺留骨隧道是難治愈性的骨缺損之一，嚴重影響激素性骨壞死的治療效果。通過促成骨活性以及優異力學性能兼備的骨修復材料對骨隧道的填充并促進骨隧道的骨再生，并隨著材料本身的降解影響周圍的成骨成血管環境，是早期治愈激素性骨壞死，避免后期關節置換的較理想手段。

　　目前，自體骨或異體骨移植物是臨床使用骨修復材料的金標準，但存在供體不足，免疫排斥，并且不能改善移植物周圍的骨修復等缺點。過去十幾年的臨床前期和臨床研究已證實淫羊藿具有預防骨質疏松及激素性骨壞死的功能。淫羊藿苷（Icariin）是淫羊藿的主要活性成分之一，具有促進骨髓基質干細胞的成骨分化，而抑制其成脂功能進而預防激素性骨壞死的功效。

　　研究團隊采用低溫3D打印技術開發了用于修復骨缺損或骨折的多孔支架材料，將具有促成骨活性的天然植物活性小分子Icariin（淫羊藿苷）均勻復合入PLGA/TCP (聚乳酸聚乙醇酸共聚物/磷酸三鈣)多孔支架中，通過3D打印賦予此支架最理想的促成骨仿生結構（孔徑300-500微米），孔隙之間具有很高的連通率。研究人員將Icariin編織進入這種混合材料，利用Icariin的骨形成促進作用和生物材料的骨傳導特性來提高激素性骨壞死早期髓內減壓效果。同時，該多孔支架具有良好的生物相容性和骨傳導能力，復合的植物活性小分子可以在植入部位穩定釋放活性成分，原位促進植入部位的新骨再生，具有成骨移植物修復大段骨缺損的臨床應用價值。

　　研究工作得到了國家高技術研究發展計劃（863計劃）、國家國際合作專項、國家自然科學基金等的資助。