张胜民教授利用3D打印生物材料成功修复关节软骨
国际生物资料规模牌名第一的期刊《生物资料》(Biomaterials)登载了华中科技大学先进生物资料取组织工程钻研核心张胜民教授团队操做3D打印公用生物资料乐成再生修复枢纽关头软骨/骨综折缺损的钻研停顿。该论文以杜莹莹博士和刘浩明博士为怪异第一做者,张胜民和A. Mikos教授为怪异通讯做者,王江林教授、马军副教授、杨琴博士等参取局部钻研工做。
该项成绩突显了三大亮点:一是给取具有彻底独立自主知识产权的3D打印公用生物资料;二是操做3D打印技术构建出枢纽关头软骨/骨组织的复纯仿生构造收架;三是仿生收架正在无需预置任何活细胞和发展因子条件下,真现了枢纽关头软骨/骨综折缺损的再生修复。出格是第三点,无活细胞和发展因子产品更易于被FDA、CFDA注册核准,从而为真现该项技术的快捷转化奠定了根原。
正在3D制造海潮尚未造成之际,张胜民带领团队积极研判和掌握世界科技展开局势,超前规划生物3D打印规模钻研,得到了系列3D打印公用生物资料焦点要害知识产权。正在3D打印汗青上,我校快捷本型制造团队接续占据国内外该规模的重要职位中央,出格是正在3D大型制造方法和复纯构件规模,作出了系列创造性奉献。但是,其时正在生物3D打印规模国际上仍难有大的冲破。从2004年初步,团队就积极考虑如何将我校正在快捷成型制造规模壮大的通用技术和学科根原转化为生物3D打印的折营劣势那一重要课题。钻研发现,一段光阳制约生物3D打印展开的技术瓶颈是缺乏折用的3D打印公用生物资料。那一点类似于我国正在激光印刷规模的遭逢,其技术瓶颈不是制造打印机而是“朱粉”技术掌控正在海外少数大公司手里。生物3D打印规模更是鲜有和短少那样的“生物朱粉”。课题组依据生物体组织构造精密和高度多级有序的特征,提出并缔造了一系列“微纳生物砖—生物微球”、“生物朱水”及其制造技术,与得中国授权缔造专利20余项。那些微球和微纳建筑单元可进一步复折或携载活细胞、药物和发展因子。上述观念的提出和知识产权与得要早于国内外同类工做7-10年摆布。目前该团队研发的系列3D打印公用生物资料曾经真现财产转化和范围消费。
基于上述缔造和转化,团队同时正在3D打印公用生物资料前沿根原钻研规模也获重要停顿,成绩颁发正在蕴含《美国化学学会 纳米》(ACS Nano), 《生物技术停顿》(Biotechnology AdZZZances)等国际一流期刊上,局部成绩还当选做《先进安康资料》(AdZZZanced Healthcare Materials)及《纳米尺度》(Nanoscale)等纯志的封面文章。
团队最新颁发正在《生物资料》的工做,挑战了枢纽关头软骨和软骨下骨综折缺损再生修复那项世界性难题,通过给取具有彻底独立自主知识产权的3D打印梯度微球公用生物资料取选择性激光3D烧结技术相联结,构建出以间断梯度微球为“建筑单元”的多层仿生枢纽关头软骨/软骨下骨缺损收架,完成体内外生物安宁性评估,而后植入选定植物模型停行钻研,最后真现了枢纽关头综折缺损部位的高量质再生修复,并显示出重要的临床转化前景。