荷蘭烏得勒支大學醫(yī)學中心（UMC）的研究人員正致力于制作可以植入受關節(jié)炎影響的活關節(jié)的生物3D打印組織。關節(jié)炎是關節(jié)的炎癥，它可以影響一個關節(jié)或多個關節(jié)。每10萬人中就有41人每年被診斷出患有關節(jié)炎。關節(jié)炎會引起不適和疼痛，嚴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)精確的藍圖3D打印干細胞，但這并不意味著它們可以立即轉化為新的器官或身體部位。

Jos Malda教授
    一個挑戰(zhàn)是保持細胞材料的正確，因為bioinks含有活細胞，所以它不夠堅固，無法在印刷后保持形狀?？茖W家們不得不開發(fā)新的解決方案，一種選擇是使用水凝膠 ，一種由大分子網絡組成的材料，稱為聚合物，用水溶脹?！皩τ谏锎蛴?，材料必須能夠使細胞保持活力，”Malda教授解釋說。 “這需要在相對較低的溫度下進行水性條件和加工，這使得水凝膠基材料成為理想的選擇。”
      但水凝膠足夠柔軟以傳遞細胞，它們無法承受某些組織在體內經受的機械負荷。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?！凹訌娝z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?！?br />      他的團隊正在使用一種名為熔融電解的3D打印技術，它將熔融的聚己內酯（一種聚酯）與電場結合在一起，形成與頭發(fā)一樣薄的纖維。使用這些微纖維，該團隊創(chuàng)建了與含細胞水凝膠結合的腳手架，實驗證實目前已經取得了良好的效果?！八z與纖維的結合起協(xié)同作用，使復合物的強度增加50倍以上，同時仍允許細胞產生細胞外基質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，以這種方式印刷細胞還可以幫助身體修復受損組織。