光固化3D打印软组织材料的性能研究进展

光固化3D打印技术具有成型速度快、精度高的特点,可以精确控制需打印软组织的大小、形状和强度等,完成所需替代软组织支架的高匹配定制,有效解决软组织替代物的巨大缺口。目前该技术的应用范围取决于光敏材料的性能,首先,需具备适当的黏度、固化时间和固化收缩率等,以执行光固化打印并能控制打印组织的精度;其次,打印组织还需满足机体使用的机械性能(如强度、硬度、韧性)和良好的生物相容性(如促细胞黏附、增殖及分化),而降解性质、孔隙率、血管化等直接影响打印组织的机械性能或生物相容性。综述软组织支架打印所需光敏材料的基本性能和特殊性能要求及目前改良材料性能的方法,并展望光敏材料的发展趋势,对软组织工程光敏打印材料的开发具有指导意义。

无机非金属人工骨修复材料的体内应用

背景:自体骨来源有限,异体骨存在疾病传播、免疫排斥等风险,导致人工骨在骨缺损治疗中的使用越来越广泛,无机非金属人工骨由于良好的生物活性被重点关注。目的:综述近年来无机非金属人工骨修复骨缺损的体内研究进展,展望该类材料发展方向。方法:由第一作者应用计算机检索Pub Med (2015-2020年)、CNKI(2013-2020年)数据库中关于骨修复材料的文章,检索关键词为"骨修复材料、生物活性陶瓷、骨水泥、骨缺损、人工骨"或"bone repair material、bioceramics、bone cement、bone defect、artificial bone",共检索到文献5 420篇,选择与生物活性陶瓷和骨水泥有关的文献,根据纳入和排除标准最终纳入46篇进行综述。结果与结论:目前无机非金属人工骨主要包括生物活性陶瓷和骨水泥,均具有良好的骨传导性、骨诱导性和生物活性,但这些材料单独使用时机械性能不佳、降解性较差。通过添加生物活性材料模拟天然骨成分、摸索加工工艺优化材料微观结构、改性表面提高成骨活性等方式,可以制备出机械性能更好、降解速率更匹配、生物相容性优异的复合人工骨。不同部位骨的特点差别较大,对材料的性能要求不同,故复合人工骨仍需大量体内研究评估其对不同部位骨缺损的治疗效果。

酚胺交联涂层接枝氯己定改善钛表面抗菌性能研究

目的探究以酚胺交联涂层接枝氯己定(chlorhexidine,CHX)制备纯钛表面的理化性能,并评价改性后材料体外抗菌性及成骨细胞相容性。方法纯钛经过碱热处理(对照组)后,浸泡于表没食子儿茶素没食子酸酯与己二胺混合液,表面沉积酚胺涂层(涂层组),再将其浸泡于CHX溶液,制得CHX接枝表面(接枝组)。扫描电镜观察样品表面形貌、X射线光电子能谱仪分析表面元素组成、水接触角测量分析表面亲水性;活/死细菌染色、浊度法、抑菌环实验评价抗菌性能;通过MTT法和细胞荧光染色评价细胞毒性;细菌-MC3T3-E1细胞共培养评价有菌环境中细胞黏附能力。结果扫描电镜观察示涂层组和接枝组材料表面沉积物依次增加,逐渐覆盖孔隙;X射线光电子能谱仪分析示接枝组N1s峰增强并出现Cl2p特征峰;水接触角测量显示对照组、涂层组、接枝组亲水角依次增加且组间差异有统计学意义(P<0.05)。活/死细菌染色示接枝组表面黏附细菌最少且死细菌比例高,仅接枝组周围有透亮的抑菌环,其培养体系菌液吸光度(A)值未显著增加,且显著低于对照组和涂层组(P<0.05)。MTT和细胞荧光染色结果示接枝组表面黏附细胞最少,但黏附细胞具有良好的增殖活性。细菌-细胞共培养显示仅接枝组表面无细菌且有形态良好的活细胞黏附。结论酚胺交联/CHX抗菌涂层具有抑制细菌黏附与增殖的能力,并在有菌环境中有效保障细胞黏附与增殖。