生物打印在肌肉骨骼界面重建中的应用

背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结构和生物活性。目的:介绍肌肉骨骼界面组织的结构和生物功能特性,以及生物打印技术在肌肉骨骼界面重建中的应用。方法:由第一作者以"bioprinting,musculoskeletal interface,生物打印,肌肉骨骼界面"为关键词,检索2005至2019年期间PubMed、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中的相关文献。初检文章201篇,筛选后对60篇文章进行分析。结果与结论:理想的生物打印肌肉骨骼界面移植物必须结构上与原界面组织相对应,以维持体内多变的生物力学环境;其次,植入之后必须保持这些植入物的生物活性,以开始修复和替换缺陷区域的功能。生物打印技术的发展为解决肌肉骨骼界面的重建带来了希望,但其仍然存在许多挑战:仿生功能性界面结构机械性能的提高、多个仿生结构的整合、生物打印结构的血管化,以及对力学刺激在界面组织发育和再生中的作用缺乏深入的研究。对于未来界面组织工程的研究方向,可以预料的是将种子细胞、细胞因子和基因治疗,以及生物反应器纳入界面组织工程支架中的一大热点,为解决界面组织整合这一难题提供创新性的解决方案。