发布日期:2026-08-31 浏览:4
软骨是人体中再生能力最弱的组织之一——一处关节软骨缺损,可能终其一生都无法自行愈合。近日,维也纳工业大学(TU Wien)Aleksandra Ovsianikov教授团队与奥地利组织再生集群旗下多家创伤与医疗中心合作,在兔子膝关节的软骨缺损中植入了一种可逐步降解的3D打印微支架,首次在活体内验证了这一策略的有效性。
研究团队采用多光子光刻技术,打印出直径约0.3毫米(约一粒沙大小)的球形微支架。支架材料选用比利时BIO INX公司开发的DEGRAD INX树脂——一种可通过多光子光刻实现亚微米级分辨率、同时具备生物可降解性和生物相容性的专用树脂。研究人员将干细胞培养而成的软骨细胞球体负载于微支架上,待其成熟后,将多个单元组装成较大的植入体,植入兔膝关节的骨软骨缺损中。
12周后,缺损区域形成了新的软骨组织,覆盖面积显著扩大,厚度达到天然软骨的约91%,组织学评估为“近乎正常的软骨”。而未经治疗的对照组愈合效果明显较弱。多光子光刻是一种逐点构建的激光打印技术,精度可达微米甚至亚微米级,能够构建出传统方法无法实现的细胞微环境。支架在此过程中承担临时功能——支撑和引导细胞,随着新生组织发育而逐步降解,最终消失。
Ovsianikov教授表示,其团队在这一微支架策略上已持续研究10年。此前该策略主要停留在实验室培养皿中的概念验证阶段,此次《European Polymer Journal》的发表首次证明了该方法在活体内的可行性。该研究的潜在临床意义在于:未来这种载细胞微支架或可通过注射方式填充不规则的软骨缺损,无需开放关节——植入物自行适应缺损形状并逐步转化为软骨,支架自身降解消失。
从行业视角来看,这项研究代表着生物3D打印从体外模型向临床前验证迈出的重要一步。DEGRAD INX树脂成为首批在活体内验证的多光子光刻可降解材料之一。虽然从兔膝关节到人体关节还有漫长的路要走,但对于每年数以百万计的骨关节炎和软骨损伤患者而言,这种微创、可降解、高精度的修复路径正在接近现实。