《AFM》：3D打印皮质——松质一体化的功能性颌面骨
随着人们生活水平的日益提高，越来越多的牙齿缺失的患者更倾向于种植义齿修复缺失牙，因其不仅能理想地恢复美观，还能重建近似天然的咀嚼功能。颌骨的特殊解剖位置及复杂的咀嚼功能赋予了其特殊微结构，在修复颅颌面骨缺损的自然形态的同时，重建天然颌骨微结构有助于咀嚼功能的恢复，具有重要的生理意义。
近日，浙江大学医学院附属口腔医院谢志坚教授团队与浙江大学化学系唐睿康教授团队、机械工程学院贺永教授团队合作，通过重建具有生理功能的颌骨组织，为以功能为导向的组织重建提供了新思路。
本文提出了一种用纳米墨水打印的分层3D移植物，可以重建颅面骨的自然结构和功能。纳米墨水中含有超小的磷酸钙寡聚物和骨形态发生蛋白，可以在时空上引导新骨的形成。 通过投影式3D打印方法，制造了一个仿生移植物，包括一个含有哈佛氏系统的皮质层和一个具有三周期最小表面宏观结构的松质层，这两层分别加载了不同浓度的生物活性因子，以再生具有梯度密度的新骨。 移植物在体外表现出优异的成骨和血管生成潜能，在体内加速了血管再生和重建了原始形态的新骨。 由于具有自然结构，移植物可以广泛传递加载力，减少了植入牙种植体周围的应力集中。
1. 仿生骨支架的构建和性能探索
2. 有机无机复合水凝胶的理化性能探索
3. 有机无机复合水凝胶的成骨功能探索
4. 骨髓间充质干细胞上清促进内皮细胞血管化
5. 体内实验成骨功能探索
6. 有限元分析模拟咀嚼应力
结论：
本文从原生的理化和结构线索出发，为功能性组织工程提供了一种新的策略，通过设计面向功能的生物材料。研究人员通过将骨形成蛋白和前期研发的纳米级磷酸钙加入到墨水中，获得了一种新型功能化纳米墨水，同时设计含有哈弗氏脉管系统的皮质骨和三周期最小曲面为基本结构单元的多孔状松质骨，利用光固化3D打印技术制造了具有天然颌骨微结构的仿生骨支架，以期通过支架作为模板，新生骨组织在该模板上爬行替代，重建能理想承受并分散咬合应力的颌骨组织，为恢复正常的咀嚼功能奠定基础。为颅面骨修复提供了一种高效、安全、可控、可定制、可降解、可再生、可模拟、可集成、可功能化的新型移植物。这项研究从原生的理化和结构线索出发，为功能性组织工程提供了一种新的策略，通过设计面向功能的生物材料。
