3D打印含鎂聚己內酯支架修復大鼠顱骨缺損

李筱葉， 李強， 戴卓， 丁夢， 董衡， 董強生， 白晶， 牟永斌

1.南京大學醫學院附屬口腔醫院，江蘇 南京（210008）； 2.東南大學材料科學與工程學院，江蘇 南京（211189）

頜面部骨缺損是指由感染、創傷，腫瘤、手術以及部分先天性疾病引起的骨質局部缺失，其在一定程度上限制了口腔種植手術的應用，因此如何更好地修復骨缺損引起了許多學者的關注［1-2］。基于支架的骨組織工程（bone tissue engineering，BTE）是促進骨再生修復的方法之一［3］。相對于自體骨移植、同種異體骨移植和異種骨移植，其優勢在于規避了免疫排斥、感染、移植骨供應有限等不足［4-5］。BTE 支架是一種能在骨缺損部位為骨再生提供特定環境和三維空間、促進骨組織向內生長的生物材料。通過改善其幾何形態、機械性能和生物學活性可以增強其骨修復效果。

聚己內酯（polycaprolactone，PCL）是一種具有良好生物相容性的聚合物材料，其具備優異的生物降解性和可修飾性能，已被FDA 批準應用于臨床試驗［6-8］。相對于天然聚合物，如膠原、殼聚糖、海藻酸鹽等，合成聚合物是經過嚴格設計且可大規模合成的［9-10］。值得關注的是，PCL 由于其較低的熔點表現出極大的設計靈活性，輔以三維打?。?D print），可以定制具有個性化形狀和孔徑/孔隙率的PCL 支架［11］。然而，與天然聚合物相比，PCL支架與細胞間的相互作用能力較弱，不具備骨誘導功能［12］。鎂（magnesium，Mg）元素天然存在于骨組織中，缺乏Mg 會導致骨骼脆性增加、骨再生延遲、骨密度降低等［13-15］。因此，本課題組試想將Mg作為一種摻雜劑應用在骨組織工程中，其可以高效率地提供Mg 離子，以促進細胞黏附及增殖分化、增強骨再生和鈣化。……