悉尼新南威爾士大學的科學家開發(fā)了一種新型陶瓷墨水,可以讓外科醫(yī)生 3D 打印帶有活細胞的骨骼部分。3D打印骨骼可用于修復(fù)手術(shù)過程中受損的骨組織。3D 打印機使用由磷酸鈣制成的特殊墨水,該項目的研究人員將這種墨水稱為細胞懸浮液中的陶瓷全方位生物打印或 COBICS。
使用 COBICS 墨水,可以創(chuàng)建放入水中后幾分鐘內(nèi)就會變硬的骨狀結(jié)構(gòu)。類似于骨骼的 3D 打印材料并不是一個新想法。盡管如此,這項新研究標志著該材料首次可以在室溫下制造,并帶有活細胞,并且沒有刺激性化學物質(zhì)或輻射。研究人員認為,這種材料可用于臨床應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,對由外傷、癌癥或切除導致的組織缺失引起的骨缺損進行原位修復(fù)的需求很大。
將新的墨水技術(shù)與活細胞可以成為 3D 打印結(jié)構(gòu)的一部分這一事實相結(jié)合。該系統(tǒng)的便攜性和研究人員表示,與當前技術(shù)相比,這是一個進步。在本發(fā)明之前,如果需要類骨材料來修復(fù)特定患者的骨組織,醫(yī)療人員必須進入實驗室使用高溫爐和有毒化學品制造結(jié)構(gòu)。
在實驗室生產(chǎn)材料后,它被帶到臨床環(huán)境中,必須對其進行大量清洗,然后將活細胞加入其中。新技術(shù)將材料直接擠出到有活細胞的地方,比如患者骨骼中的空腔。打印出來的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在該區(qū)域包含活細胞。
該墨水通過其組分在水性環(huán)境中的局部納米結(jié)晶利用凝固機制,將無機墨水轉(zhuǎn)化為機械互鎖的骨磷灰石納米晶體。這意味著它在化學上類似于骨骼構(gòu)建塊。