《Bioactive Materials》：DLP 3D打印孔径分级支架增强骨再生

来源：EngineeringForLife

人类长骨具有孔径梯度，外部高度致密的皮质骨孔径较小，内部疏松的松质骨孔径较大。然而，由于传统制造方法的限制，目前大多数骨组织工程（BTE）支架仍以均质的多孔结构为主，很难模拟天然骨骼组织的分级结构。孔径分级（PSG）支架能够通过仿生多孔结构增强骨组织再生，在在治疗骨缺损方面具有很大的应用前景。

鉴于此, 香港大学王敏教授、南方科技大学白家鸣教授/刘超教授团队通过数字光处理（DLP） 3D打印技术制备了双相磷酸钙（BCP）的骨组织工程支架。相关成果以“Enhancing bone regeneration through 3D printed biphasic calcium phosphate scaffolds featuring graded pore sizes”为题发表在《Bioactive Materials》上。

本文要点：
（1）采用三重周期最小表面（TPMS）的陀螺单元制备了均匀孔径支架和PSG支架。BTE支架的外围孔隙较小（400 μm），中心孔隙较大（400、600、800和1000 μm）。这些分别为400-400、400-600、400-800和400-1000支架，所有支架都保持70 vol%的孔隙率。

（2）使用双相磷酸钙（BCP）通过DLP 3D打印技术制备了高保真度的PSG BCP支架，与均匀孔径的BCP支架相比，PSG BCP支架具有更好的生物相容性和质量传输性能。

（3）孔径分级为400-800的PSG支架可以在体外促进成骨，改善体内新生血管和新骨形成，同时保持了高水平的压缩性能和渗透性。

总之，该研究采用DLP 3D打印技术设计并制备了均匀孔径以及外围小孔、中心大孔的PSG BCP支架，表明几何结构对其抗压性能的影响较大。同时揭示了骨组织工程支架的结构设计和优化对于实现骨再生的平衡力学、质量运输和生物性能的重要性。   

文章来源：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.11.024