供稿人:蔡智豪 贺健康 发布日期：2017-07-18
软骨组织缺损由于其复杂的梯度结构和缺乏血管的营养供应，没有足够的自我修复能力。因此，在这领域的一个主要挑战是仿生支架的设计从而实现软骨的精准修复。为了实现这一目的，华中科技大学通过选取激光烧结技术（SLS），以PCL和HA/PCL微球为材料，构造了一个仿生多层软骨支架[1]。
选区激光烧结而成的支架在试管中显示了很好的生物相容性来支撑细胞的粘附和增殖（图1）。并且研究人员通过将无细胞的多层支架植入兔子的软骨缺损部位来评估修复效果（图2）。实验结果显示，多层支架能够通过加速早期软骨下骨的再生来诱导关节软骨的形成，新成型的组织能和自然组织很好的一体化。因此，当前的研究不仅要实现软骨组织的修复，也建议通过选区激光烧结技术制造带有良好的设计结构以及梯度组合的多层支架。
图1 SLS支架的特性以及在试管内的细胞 （A）多层支架展现了与设计模型相一致的大孔结构。（B）SEM的高倍放大下的大量微球材料。（C，D）多层支架的压缩模量与压缩强度都低于纯PCL支架。（E）SEM下细胞造多层支架上的粘附情况。（F）共聚焦显微镜下细胞的正常形态。（G）培养7天后细胞的死活染色。（H）支架支持细胞的扩增。
图2 MCT 软骨下的多层支架的修复组织情况（A,B）重建图显示了术后6-12周连接表面与重建骨缺损部位的面积（C,D）定量的MCT数据显示了在骨小梁容积、软骨和皮层容积中，多层支架有最高的BV/TV以及骨矿密度。
研究人员的工作同时展示了应用SLS技术制造多层支架在软骨修复以及再生医学领域中的巨大应用前景。