软骨损伤是关节功能障碍的常见原因，现有的关节假体无法与宿主关节组织一起重塑。然而，开发在结构上模仿天然软骨的大规模仿生各向异性结构具有挑战性。在《科学进展》的一份新报告中，孙叶和中国骨科、转化研究和高分子科学领域的科学家团队详细介绍了利用三维 (3-D) 生物打印双因子释放的各向异性软骨再生梯度结构的构造。该团队使用释放双生长因子的负载间充质干细胞(MSC)的水凝胶进行软骨分化(软骨发育)。3D 生物打印软骨结构显示出全层完整性、表层润滑以及深层营养供应。科学家们在实验室和动物模型中测试了软骨组织，以显示经过充分的实验研究后可转化为人类的组织成熟和组织。一步式 3D 打印双因子释放梯度结构软骨结构可以帮助 MSC 和 3D 生物打印疗法再生受损或退行性关节。
实验室软骨形成
关节软骨通常在关节中形成弹性结缔组织。软骨损伤是一种极其常见的损伤，尽管由于组织的细胞含量低和无血管性质而导致自愈能力有限。软骨损伤可能会使人衰弱，软骨或关节重建目前在研究实验室中面临相当大的挑战。在临床实践中，关节炎关节可以通过使用金属和合成假体的全关节置换术来替代。然而，现有的关节假体无法与宿主组织重塑(或整合)，这可能导致长期功能损伤，只能通过关节的生物再生来解决。科学家最近开发出间充质干细胞(MSC)移植可刺激软骨细胞定向分化，作为软骨修复的新方法。然而，模拟不同层的梯度各向异性结构和信号传导方法以诱导区域依赖性软骨形成分化和细胞外基质(ECM)沉积以促进骨软骨再生仍然具有挑战性。在这项工作中，孙等人。开发了一种 3D 生物打印、双因子释放、梯度结构的 MSC 负载构建体，用于在动物模型中植入并建立全层软骨再生。
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