近日， 北卡羅來納州杜克大學的科研團隊開發了一款新型生物3D列印材料， 可用來製造患者特異性軟骨植入物。 據三迪時空瞭解， 創新的軟骨模擬材料由水凝膠混合物製成， 可用於3D列印半月板植入物修復受損的膝蓋。
對於遭受膝傷的人， 需要在生活中佩戴膝蓋支架， 而杜克大學的研發成果對其則是利好消息。 在發表在ACS生物材料科學與工程雜誌上的論文中， 美國杜克大學的研究人員描述了其開發基於水凝膠的材料的過程， 該材料可以3D列印到定制的軟骨類比結構中。
雖然該項目還處於初期階段， 但研究人員確實證明了如何將300美元低成本的3D印表機製造生物相容性材料的3D列印半月板狀結構， 然後將其植入膝蓋塑膠模型。 杜克大學副教授Benjamin Wiley解釋說：“現在我們已經有既操作簡單又具經濟效益的方式列印出與軟骨機械性能相當接近的物體。
對於那些不熟悉人類膝蓋解剖結構的人來說， Menisci是一對類似於位於大腿和脛骨之間的基於軟骨的“減震器”。 在我們運動時， 它們負責緩衝和保護我們的骨骼。 但是， 即使輕微的膝蓋損傷也可能損傷軟骨導致疼痛， 並可能導致關節炎等病症。
目前， 用於修復或更換損傷半月板的治療方法是有限的， 現有的植入物不如原始軟骨那樣強壯或者不完全生物相容。 杜克大學正在進行的這項研究， 希望能夠提提供一種能與原始軟骨那樣的強度及生物相容性植入物的治療方法。
據介紹， 在生物醫學領域內， 水凝膠的益處越來越明顯， 因為生物相容性材料具有與軟骨相似的分子結構。 然而， 這些材料仍然存在一些挑戰。
杜克大學科研團隊的研究人員Feichen Yang一直在嘗試將兩種不同類型的水凝膠混合在一起：一個堅硬強壯，
研究人員希望， 將來有一天， 3D列印可用於從待植入患者的軟骨模擬材料中創建定制的形狀。 如Wiley所言：“形狀對於半月板來說是非常重要的。 在很大的壓力之下， 如果它不完全符合你的話， 那可能會滑落或者讓你感覺到疼痛。 ”
儘管技術仍處於初期階段， 杜克大學的科研團隊已經使用塑膠膝蓋模型展示了其可行性。 “這真的是一個嶄新的領域。