四川大学：3D打印个性化聚乳酸支架复合GelMA/自体耳廓软骨碎片以促进耳廓重建

来源： 生物设计与制造BDM

目前，小耳畸形导致的耳廓缺损在临床上通常采用自体肋软骨重建耳廓。这种方法对患者创伤大，可塑性困难，形状不精确。三维打印技术在个性化植入物的临床应用中取得了巨大突破。本研究采用3D打印和组织工程方法相结合以促进耳廓重建。首先，3D打印了精确定制的聚乳酸（PLA）耳廓支架，然后将耳廓软骨碎片加载到PLA支架中以重建耳廓。在体外，研究了负载不同大小兔耳软骨碎片的甲基丙烯酰化明胶（GelMA）水凝胶，以评估各种自体软骨碎片的再生活性。在体内，将大鼠耳软骨碎片放置在设计的多孔PLA耳廓支架中，以促进耳廓重建。结果表明，软骨碎片中的软骨细胞能够在体外维持形态表型。经过三个月植入观察，多孔支架复合软骨碎片有利于促进体内软骨的再生。由此，自体软骨碎片结合3D打印技术在耳廓重建中显示出良好的潜力。

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图1 3D打印个性化聚乳酸耳廓支架复合GelMA/自体耳廓软骨碎片在体内和体外的实验示意图。(a) 兔耳软骨碎片体外活性评价；(b) 体内3D打印PLA支架复合软骨碎片以重建耳廓

图2 软骨碎片的提取及体外软骨培养活性的评价。(a) 尺寸分别为1、2和3 mm的软骨碎片；(b) PLA多孔支架复合GelMA水凝胶/软骨碎片；(c) CCK-8试剂盒定量软骨碎片活力；(d) 活(绿色)和死(红色)细胞染色的激光扫描共聚焦图像

图3 3D打印PLA支架复合自体耳部软骨碎片的组织学分析。(a) 耳廓模型分割示意图；(b) 3D打印PLA支架内装载自体耳部软骨碎片的体内H&E染色

图4 由草坪移植技术激发灵感而设计了一种负载耳软骨碎片的3D打印耳廓支架来重建耳廓