来源：中国机械工程学会增材制造技术（3D打印）分会
供稿人：姜泽鑫、孙畅宁 供稿单位：西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室
关节软骨缺损是骨科手术中一个突出的临床难题，也是导致残疾的一个主要原因。然而，由于软骨具有无血管性质和独特的结构特征，受损软骨的再生潜力明显受到限制，尤其是大面积软骨缺损的再生极具挑战性。而三维打印技术凭借可以精确控制尺寸、形状和结构等因素，已成为以省时、经济的方式生成患者特异性组织缺损再生的基石。
之前的研究表明，与非结构化支架相反，分层结构的 3D
打印支架独特地调节了各种组织再生过程，包括免疫反应、血管生成和干细胞归巢。而锶（Sr）在骨再生治疗中得到了广泛应用，已被证明具有增强软骨细胞增殖和成熟、诱导巨噬细胞
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极化并促进人骨髓来源的间充质干细胞的软骨形成分化的作用。但是，全面了解锶对同时调节骨软骨缺损中软骨和骨修复的治疗作用的研究还很少。因此，檀国大学组织再生工程研究所的程吉丽及其团队将聚己内酯
(PCL)、生物活性纳米玻璃 (SrBGn)和冰片（一种造孔剂）的混合物进行逐层 3D
打印，形成一种具有宏观孔隙、微观孔隙和纳米拓扑结构的层次结构，且该支架可以持续释放锶/硅/钙离子，为开发用于骨软骨缺损修复提供了一种有前途的策略。
为了制备这种支架，首先使用了溶胶-凝胶法合成生物活性纳米玻璃SrBGn，在该方法中，Sr、Si 和 Ca
前驱体在水和氢氧化铵混合物中通过静电相互作用与十六烷基三甲基溴化铵 （CTAB）
形成胶束。乙氧基乙醇稳定了胶束的形成，促进了缩聚和中孔的产生。然后在丙酮中制备由 PCL、SrBGn
和莰烯组成的复合溶液，并在乙醇浴中进行3D打印。由于 PCL
的良好溶剂丙酮和非溶剂乙醇之间的相分离，复合丝迅速凝固。随后，将复合支架冻干，通过升华去除莰烯，从而在支架内形成高度多孔的结构。
作者团队通过体内和体外实验均证实了该支架的关键功能即软骨修复性能，SrBGn-μCh在植入20周后内缺损部位已与周围健康组织无缝整合（图2a），染色图像、细胞环状和聚集评估图以及显微CT图像等也进一步表明其修复功能最强。表明所研究的支架在骨缺损修复过程中的骨和软骨修复均具有良好的结果。
以PCL为支架的主要材料，用于提供机械强度和可降解性，辅之生物活性纳米玻璃SrBGn，作者团队开发了一种具有离子释放和分层结构的骨软骨修复支架，为软骨修复提供了一种新的途径。
参考文献：
C. J. Li, J.-H. Park, G. S. Jin, N. Mandakhbayar, D. Yeo, J. H. Lee,
J.-H. Lee, H. S. Kim, H.-W. Kim, Strontium/Silicon/Calcium-Releasing
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Defect Repair. Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2400154.
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