新型陶瓷基墨水可讓外科醫(yī)生3D打印出骨骼部件

來(lái)自悉尼新南威爾士大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新的陶瓷基墨水，可以讓外科醫(yī)生3D打印出具有活細(xì)胞的骨骼部件。3D打印的骨頭可以用來(lái)修復(fù)手術(shù)中受損的骨組織。整個(gè)過(guò)程使用一種由磷酸鈣制成的特殊墨水，該項(xiàng)目的研究人員將這種墨水稱(chēng)為細(xì)胞懸浮液中的陶瓷全向生物打印或簡(jiǎn)稱(chēng)COBICS。

使用COBICS墨水可以創(chuàng)造出類(lèi)似骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)，放在水中幾分鐘就會(huì)硬化。雖然3D打印與骨骼相似的材料并不是一個(gè)新的想法，不過(guò)這項(xiàng)新的研究標(biāo)志著第一次可以在室溫下制造材料，且不會(huì)產(chǎn)生刺激性的化學(xué)物質(zhì)或輻射。研究人員認(rèn)為，這種材料可以用于臨床應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，人們對(duì)原位修復(fù)創(chuàng)傷、癌癥或切除導(dǎo)致的缺失組織造成的骨缺損有大量需求。

新的墨水技術(shù)可以與活細(xì)胞相結(jié)合共同成為3D打印結(jié)構(gòu)的一部分。與目前的技術(shù)相比，這是一個(gè)不小的進(jìn)步。在這項(xiàng)發(fā)明之前，如果需要骨質(zhì)材料來(lái)修復(fù)特定患者的骨組織，醫(yī)務(wù)人員必須進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室使用高溫爐和有毒化學(xué)品制造結(jié)構(gòu)，并且在實(shí)驗(yàn)室里制作出材料后，再拿到臨床上，必須進(jìn)行大量清洗，然后在其中加入活細(xì)胞。新的技術(shù)則是在有活細(xì)胞的地方直接擠出材料，就像患者骨骼中的空腔，該結(jié)構(gòu)可以在該區(qū)域中直接打印出已經(jīng)含有活細(xì)胞的材料。

墨水通過(guò)其成分在水環(huán)境中的局部納米結(jié)晶，利用一種定型機(jī)制，將無(wú)機(jī)墨水轉(zhuǎn)化為機(jī)械互鎖的骨磷灰石納米晶體，這意味著最終成品的化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于骨骼。

相關(guān)鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202008216