3D生物打印常常被认为具有通过再生性植入物颠覆医学世界的潜力,甚至有可能导致人造器官和组织的出现。在全世界有多家研究机构都在进行着3D打印细胞结构的研究竞赛。但是,他们都面临着一个重大的障碍:如何才能3D打印出一个支架,让上面的细胞按照研究人员希望的方式生长?如今,这一障碍正在被荷兰Maastricht大学Moroni实验室的研究人员们解决,他们开创性地设计的几个3D打印支架展示了如何通过渐进式的影响使成体干细胞朝着骨骼细胞的方向分化。
显而易见,这是迈向3D打印骨骼植入物非常重要的一步。据天工社了解,获得这一成果的Moroni实验室是欧洲最大的生物制造中心之一。该实验室成立于两年前,隶属于Maastricht 大学的MERLN再生医学技术研究所。实际上,该实验室的渊源可以追溯至2009年,这个研究团队首次在Twente大学成立。从那时起,他们已长成位Brightlands生态系统的一个关键组成部分。Brightlands一直致力于跟医院临床部门合作创立新的生物医学3D打印项目。
据研究人员解释称,他们的目标是开发出一个可以控制细胞“命运”——它们是变成皮肤细胞、骨细胞还是其它类型的细胞——的3D支架的完整数据库。“第一代产品中的细胞是悬浮在水凝胶、或着被植入3D多孔基质当中的。这些产品通过减少疼痛和恢复组织延续性证明了再生医学治疗的潜力。但是这些再生组织的功能并不总是跟原生的一样。”他们解释说。“这会在手术几年后导致退化,因此还需要再次进行手术。”
这里原因是多方面的,但是最主要的因素在于细胞增殖和稳态所需要的需要3D环境。由于原始的细胞显性缺失,导致增殖的细胞产生了不同的细胞外基质,该基质与它应当重新生成的靶组织并不一致。“此外,是用这些产品的外科手术通常要包括两个步骤,即隔离和增殖取自组织活检的细胞,以及在植入前将细胞种植在支架上。这通常需要患者在医院待更长的时间,从而增加了医疗费用。”他们补充说。
而这个问题有可能通过“智能构建”来克服,这种方法可以完全控制植入的干细胞的“命运”,从而为各种再生医学应用铺平了道路。“更好地控制细胞与材料之间的相互作用是维持组织结构所必要的。它是控制干细胞在3D支架中休眠、增殖和分化,同时将细胞保持在原位的关键。”他们解释说。在这个过程中,3D生物打印可以发挥巨大的作用,但新的技术和硬件的发展是绝对必要的。
该实验室获得的最新成果是朝着正确的方向上迈出的重要的一步。因为在其发表的一系列论文中,他们已经展示了3D打印技术是如何可以被用来设计和制造带有嵌入结构和物理-化学梯度的支架。据悉,正是这些梯度影响着成体干细胞朝着骨细胞方向的分化。“我们展示了孔隙大小和形状的梯度是如何帮助源自成人间充质干细胞(或基质)的骨髓向骨骼系分化的。”他们说。“当间充质干细胞在孔隙大小变化的支架上培养时,他们能更好地分化成骨或软骨(在软骨或骨媒介存在的情况下)。”
更重要的是,这是一个很灵活的过程。在支架上的孔隙尺寸可以增加或减少,从使其分化成骨(增加时)或者软骨(减少时)。“同样地,当孔隙形状从偏正方形变化到更偏菱形形状时,骨髓间充质干细胞的分化方向也会从软骨逐渐转向骨。”他们补充说。
(编译自3Ders.org)
来源:天工社
为你推荐
资讯 创新“无棉”静音技术,可孚医疗发布首款智能呼吸机
3月20日,正值世界睡眠日到来之际,可孚医疗隆重举行呼吸机新品发布会,正式推出行业率先实现的无消音棉超静音AI智能呼吸机——C11。
2026-03-20 19:02
资讯 NVIDIA GTC 大会重磅发布:以 AI 与算力赋能药物研发全链路创新
在 GTC 大会上,NVIDIA 集中展示了其在制药与生命科学领域的核心技术成果与深度行业合作
2026-03-20 14:21
资讯 深耕肾病与代谢领域,炫景生物完成超2亿元Pre-A轮融资
本轮融资由康君资本领投,德联资本、华泰金斯瑞基金、金易赋新、国海创新资本、联想创投等机构联合参投,现有股东元希海河继续跟投
2026-03-20 13:52
资讯 先衍生物完成1.5亿元A轮融资,加速小核酸药物核心技术突破与管线推进
本轮融资由道远资本领投,启申创投联合领投,嘉乐资本、成都科创投集团、四川省中试研发有限公司、厦门高新投、增锐铭禾等机构跟投,同时成都先导、银满基金、怀格资本、钧天创...
2026-03-20 13:48
资讯 华海药业PD-L1/VEGF将正式启动子宫内膜癌的Ⅲ期临床试验
3月19日,华海药业发布公告称,近日,下属子公司上海华奥泰生物药业股份有限公司就HB0025联合化疗一线治疗晚期 复发子宫内膜癌经过与国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)Ⅱ...
2026-03-20 10:40
资讯 爱尔康披露关键数据:全球老视矫正型人工晶体植入量超600万枚,人工晶体植入总量突破1.75亿枚
全球人工晶体(IOL)植入技术在临床应用中不断取得新进展,为患者术后视觉质量的提升提供了更多可能性。
2026-03-19 13:08
资讯 4款药品再次被上海列为重点监控品种
3月17日,上海市医药集中招标采购事务管理所发布最新重点监控药品名单,共计10款,包括利肺片、注射用二羟丙茶碱、肝素钙注射液等。重点监控品种主要针对采购金额高、价格异常或...
2026-03-18 21:20
资讯 直观复星支持开展“儿童公益救助项目”,助力先进医疗技术惠及更多患儿
3月18日,手术机器人领军企业直观复星正式向上海市医药卫生发展基金会进行公益捐赠,专项支持“儿童公益救助项目”
2026-03-18 18:03
资讯 礼邦医药 AP306 出海
根据协议,礼邦医药已授予 R1 在大中华区以外地区独家开发、生产及商业化 AP306 的权利。协议项下的整体经济条款包括最高总计过亿美元的开发、注册及商业化里程碑付款;同时...
2026-03-18 15:59
资讯 百度健康计划近期推出DoctorClaw
据悉这是一款面向医生的OpenClaw,定位是医生AI助理,可以帮医生自动整理研究资料、跟踪论文进度、设置随访提醒、定时追踪最新文献等。
2026-03-18 11:45
资讯 传奇生物被传拟赴港上市
日前有媒体报道引述知情人士称,传奇生物拟赴港上市,最早将于今年(2026年)落地,募资规模约3亿至4亿美元(约折合港元23 4亿至31 2亿)。对此,3月17日,传奇生物方面表示,...
2026-03-17 13:20
资讯 男子回家遭自家狗撕咬,伤口深可见骨!专家紧急提醒:暴露后规范处置是关键
狂犬病是由狂犬病病毒引起的一种以侵犯中枢神经系统为主的急性人兽共患传染病。其主要临床表现为特异性恐风、恐水、咽肌痉挛、进行性瘫痪等。
2026-03-17 12:42
资讯 蚂蚁阿福全面接入中华医学会杂志社知识库
近日,中华医学会杂志社与蚂蚁健康战略合作迎来新进展:蚂蚁阿福已全面接入中华医学会杂志社的医学文献知识库,阿福问答功能可引用知识库内最新的临床指南、专家共识和医学文献。
2026-03-17 11:24
资讯 佰特微医疗完成近亿元B轮融资,加速外周血管介入与心衰领域创新布局
本轮融资由天士力资本领投,勤智资本跟投,凯乘资本担任独家财务顾问,所募资金将主要用于新产品研发、生产基地建设及市场拓展,进一步加速公司在外周血
2026-03-16 19:46







