四川大学:GelMA/自家耳介軟骨片と組み合わせたパーソナライズされたポリ乳酸スキャフォールドの3Dプリントにより耳介再建を促進

四川大学:GelMA/自家耳介軟骨片と組み合わせたパーソナライズされたポリ乳酸スキャフォールドの3Dプリントにより耳介再建を促進
出典: バイオデザイン・製造 (BDM)

現在、臨床現場では、小耳症による耳介欠損は、通常、自家肋軟骨で再建されています。この方法は患者に大きな外傷を与え、可塑性が難しく、形状が不正確です。 3D 印刷技術は、パーソナライズされたインプラントの臨床応用において大きな進歩をもたらしました。この研究では、3D プリントと組織工学のアプローチを組み合わせて、耳介の再建を容易にしました。まず、精密にカスタマイズされたポリ乳酸 (PLA) の耳介スキャフォールドを 3D プリントし、次に耳介軟骨片を PLA スキャフォールドに装填して耳介を再構築しました。試験管内で、異なるサイズのウサギ耳軟骨片を充填したゼラチンメタクリロイル(GelMA)ハイドロゲルを研究し、さまざまな自己軟骨片の再生活性を評価しました。生体内では、ラットの耳軟骨片を設計された多孔質 PLA 耳介スキャフォールドに配置して、耳介の再建を容易にしました。結果は、軟骨断片中の軟骨細胞が体外でその形態学的表現型を維持できることを示しました。 3 か月の移植観察後、多孔質スキャフォールド複合軟骨断片は、生体内での軟骨の再生を促進するのに有益であることがわかりました。したがって、3D プリント技術と組み合わせた自家軟骨片は、耳介再建に大きな可能性を示しています。

オリジナルのPDFをダウンロードするにはここをクリックしてください: https://link.springer.com/article/10.1007/s42242-023-00242-6

図 1 GelMA/自己耳介軟骨断片を複合した 3D プリントされたパーソナライズされたポリ乳酸耳介スキャフォールドの in vivo および in vitro 実験の概略図。 (a) ウサギの耳軟骨片のin vitro活性評価。(b) 軟骨片と組み合わせたin vivo 3DプリントPLAスキャフォールドによる耳介の再建

図2 軟骨断片の抽出とin vitro軟骨培養活性の評価。 (a) 1、2、3 mm の大きさの軟骨片。(b) GelMA ハイドロゲル/軟骨片を複合した PLA 多孔質足場。(c) 軟骨片の生存率を定量化する CCK-8 キット。(d) 生細胞 (緑) と死細胞 (赤) の染色のレーザー走査共焦点画像。

図 3 自己耳軟骨片を複合した 3D プリント PLA スキャフォールドの組織学的分析。 (a) 耳介モデル分割の模式図。(b) 3DプリントされたPLAスキャフォールドに装填された自家耳軟骨片の生体内H&E染色図4 芝生移植技術にヒントを得て、耳軟骨片を装填した3Dプリント耳介スキャフォールドが耳介を再建するために設計された。

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