3D打印神經(jīng)再生支架材料、結(jié)構(gòu)及神經(jīng)重塑策略
時(shí)間：2024-10-19 12:44 來(lái)源：EngineeringForLife 作者：admin 閱讀：次
河南科技大學(xué)賀劍博士、成都大學(xué)胡旭麟教授以及中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所張相春研究員綜述了3D打印神經(jīng)再生支架的研究現(xiàn)狀和改進(jìn)策略。重點(diǎn)概述了用于神經(jīng)再生的材料和構(gòu)建神經(jīng)再生支架的3D打印技術(shù)，以及治療效果。最后，討論了3D打印神經(jīng)再生支架的設(shè)計(jì)策略。相關(guān)工作以題為“Advanced strategies for 3D-printed neural scaffolds: materials, structure, and nerve remodeling”的文章發(fā)表在2024年02月06日的國(guó)際頂級(jí)期刊《Bio-Design and Manufacturing》。
圖1 神經(jīng)再生支架的設(shè)計(jì)策略與構(gòu)建方式
根據(jù)人體神經(jīng)系統(tǒng)的解剖位置和功能不同，可分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)是神經(jīng)系統(tǒng)的核心，位于人體內(nèi)部，包括大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。周?chē)窠?jīng)主要負(fù)責(zé)傳遞感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)信息，并控制四肢的活動(dòng)和反應(yīng)。周?chē)窠?jīng)修復(fù)的研究主要涉及以下幾個(gè)方面：3D打印技術(shù)、電神經(jīng)刺激及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)劑、神經(jīng)干細(xì)胞移植、新型神經(jīng)再生材料等。相比之下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)相對(duì)困難，更多采用干細(xì)胞移植治療等療法。
圖2 3D打印結(jié)合干細(xì)胞療法指導(dǎo)中樞神經(jīng)和周?chē)窠?jīng)修復(fù)
圖3 使用靜電紡絲制備的神經(jīng)再生支架
圖4 3D打印技術(shù)制備的神經(jīng)再生支架
圖5 基于天然聚合物制備的3D打印支架
圖6 基于合成聚合物制備的3D打印神經(jīng)再生支架
圖7 自體神經(jīng)移植材料構(gòu)建的3D神經(jīng)再生支架
圖8 3D打印神經(jīng)支架促進(jìn)周?chē)窠?jīng)再生
圖9 3D 打印神經(jīng)支架促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)再生
圖10 促進(jìn)骨修復(fù)的3D 打印神經(jīng)支架
本文要點(diǎn)
綜上，用于制備3D打印支架的材料難以匹配復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)境是神經(jīng)再生治療面臨的重大難題。3D打印神經(jīng)支架結(jié)合了多種生物材料和藥物，可以加速神經(jīng)系統(tǒng)的病理研究和臨床治療。3D打印技術(shù)的更新和新材料的發(fā)展有效提高神經(jīng)支架治療效果。然而，目前構(gòu)建神經(jīng)支架的方法仍然面臨一些挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括難以生產(chǎn)大規(guī)模、均勻排列的纖維、機(jī)械強(qiáng)度不足以及電絕緣問(wèn)題，所有這些都需要進(jìn)一步改進(jìn)。此外，雖然可生物降解的3D打印支架支持神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活，但整合不同類(lèi)型的細(xì)胞以協(xié)同促進(jìn)神經(jīng)再生也仍然是一個(gè)障礙。未來(lái)，先進(jìn)的3D打印技術(shù)、神經(jīng)生長(zhǎng)劑和多功能材料結(jié)合將推動(dòng)神經(jīng)再生支架的研發(fā)與應(yīng)用。
文章來(lái)源：
https://doi.org/10.1007/s42242-024-00291-5
(責(zé)任編輯：admin)
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