荷蘭烏得勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（UMC）的研究人員正致力于制作可以植入受關(guān)節(jié)炎影響的活關(guān)節(jié)的生物3D打印組織。關(guān)節(jié)炎是關(guān)節(jié)的炎癥，它可以影響一個關(guān)節(jié)或多個關(guān)節(jié)。每10萬人中就有41人每年被診斷出患有關(guān)節(jié)炎。關(guān)節(jié)炎會引起不適和疼痛，嚴(yán)重的影響著日常生活和工作。

    作為3-D-JOINT的項目的一部分，荷蘭UMC Utrecht的Jos Malda教授和他的團隊正在開發(fā)生物打印的組織，這些組織可植入活體關(guān)節(jié)中以替換受損部位。這些最終會成熟為與原始健康軟骨相同的組織。雖然可以根據(jù)精確的藍(lán)圖3D打印干細(xì)胞，但這并不意味著它們可以立即轉(zhuǎn)化為新的器官或身體部位。

Jos Malda教授
    一個挑戰(zhàn)是保持細(xì)胞材料的正確，因為bioinks含有活細(xì)胞，所以它不夠堅固，無法在印刷后保持形狀。科學(xué)家們不得不開發(fā)新的解決方案，一種選擇是使用水凝膠 ，一種由大分子網(wǎng)絡(luò)組成的材料，稱為聚合物，用水溶脹?！皩τ谏锎蛴。牧媳仨毮軌蚴辜?xì)胞保持活力，”Malda教授解釋說。 “這需要在相對較低的溫度下進(jìn)行水性條件和加工，這使得水凝膠基材料成為理想的選擇?！?br />       但水凝膠足夠柔軟以傳遞細(xì)胞，它們無法承受某些組織在體內(nèi)經(jīng)受的機械負(fù)荷。為了解決這個問題，Malda教授和他的團隊一直在試驗添加劑材料，這些材料可以使水凝膠足夠強大，起到替代軟骨的作用。“加強水凝膠使其更加堅固 ， 就像鋼筋融入水泥中，形成鋼筋混凝土，成為我們家園的基礎(chǔ)?！?br />      他的團隊正在使用一種名為熔融電解的3D打印技術(shù)，它將熔融的聚己內(nèi)酯（一種聚酯）與電場結(jié)合在一起，形成與頭發(fā)一樣薄的纖維。使用這些微纖維，該團隊創(chuàng)建了與含細(xì)胞水凝膠結(jié)合的腳手架，實驗證實目前已經(jīng)取得了良好的效果?！八z與纖維的結(jié)合起協(xié)同作用，使復(fù)合物的強度增加50倍以上，同時仍允許細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)并成熟為軟骨樣組織?！盡alda教授說。
    他的團隊正在努力擴大該過程以創(chuàng)建更大的構(gòu)造，同時將不同的材料整合在一起，用于組合骨和軟骨組織替代品。除了作為軟骨和骨骼丟失的替代品之外，以這種方式印刷細(xì)胞還可以幫助身體修復(fù)受損組織。