采用生物 3D 打印技术成功制备髋关节仿生支架
采用多喷头生物 3D 打印技术成功制备髋关节仿生支架（图1），髋关节仿生支架体外生物活性优，细胞存活率达 90%以上，髋关节仿生支架体外成骨成软骨分化，通过胃网膜包裹实现仿生髋关节支架自体血管化孵育，随后进行血管化关节假体原位关节置换，原位关节置换股骨头假表面再生软骨表面光滑、质地均一，股骨头假体软骨下骨过渡层一体化整合表面软骨和骨（图2）。
图1
图2
采用生物 3D 打印技术成功制备类哈弗氏管血管化仿生硬骨支架
模拟天然骨小梁结构，采用多喷头生物 3D 打印技术成功制备类哈弗氏管多级血管化仿生硬骨支架（图3），多级血管化硬骨仿生支架体外细胞存活率85%以上，生物支架力学强度最高达20Mpa，体内皮下促成血管效应及体内促股骨髁极限骨缺损再生效果优异，能够有效促进多级血管及骨再生（图4）。
图3
图4
生物3D打印药物筛选反应器
通过生物3D打印构建复杂/仿生的组织单元，利用该装置模拟疾病微环境，实现个性化治疗方案的药物筛选和药物的体外安全性评价，为临床药物应用提供前期实验基础。同时，数显式控制的蠕动泵易于操作，可通过调节流量研究流速或剪切力对细胞和组织单元生长的影响。
生物反应器内部图
生物反应器外观图
生物3D打印机
王金武教授团队自主研发生物3D打印机，用于在组织工程与再生医学、生物材料研发、个性化医疗器械、多细胞生物学结构体构建等领域的前沿研究。包括配备高精度双喷头移动平台，快速换装模块及系列专业喷头的桌面专业级打印机和可定制集成18/24喷头混合药物因子及不同种类细胞，用于实现药物筛选的高通量生物3D打印机。
桌面专业级生物3D打印机
高通量药物筛选生物3D打印机
3D打印个性化骨修复支架
随着人口老龄化的加剧，骨科疾病发生率逐年增长。针对目前临床用骨修复材料存在结构非个性化、难以降解吸收和生物活性差的限制。工作站结合患者CT数据重建的缺损区域，通过3D打印技术制备形状匹配的修复支架，连通率100%利于营养物质的传输，内部的微孔设计促进细胞的粘附增殖。通过有机聚酯类材料与无机磷酸钙盐的复合，支架的弹性模量与周围骨组织相近，避免应力遮挡。改变两者相对比例调控支架的降解速度与新生骨速度相匹配，提高支架活性。最终实现骨缺损的原位再生再造。
微整形用可注射凝胶
2018 年起中国的医美疗程消费量已跃居全球第一，并以每年超过20%的增速发展。在微整形领域，可注射玻尿酸占据大量市场份额，玻尿酸是一种生物共有的组织成分，是一种非常好的填充物，多用于隆鼻、隆胸等。可以从体内吸收十到百倍的水分，让皮肤保湿，显得晶莹剔透亮丽滋润。玻尿酸的有效时间为6-10个月，频繁的注射玻尿酸也会对皮肤组织带来潜在危害。羟基磷灰石是人体骨骼的天然成分，具有良好的生物相容性，广泛用于体内作为填充材料。本团队通过液相沉积法开发25-45μm的羟基磷灰石微球，保障可注射性能的同时避免巨噬细胞的吞噬。通过将Hap微球与透明质酸钠凝胶复合，进行注射填充，其有效时间预期可达到12-24个月，在降低成本的同时减少爱美人士的额外痛苦和潜在风险，让爱美的心不再担忧。
供稿 | 数字医疗与生物3D打印用户工作站
