Andaltec開發(fā)出具有形狀記憶聚合物和石墨烯衍生物的3D打印再生肌肉組織

2022年7月3日，南極熊獲悉，來自西班牙的一家從事塑料研發(fā)的國家技術(shù)中心——Andaltec，開發(fā)了一種新的形狀記憶聚合物，可用于再生肌肉組織。作為由西班牙安達(dá)盧西亞省政府資助的 PoliM3D 項目的一部分，該基金會生產(chǎn)用于 3D 打印和植入的生物相容性聚合物。

Andaltec 的形狀記憶聚合物（一種有時被錯誤地稱為“4D 打印”材料的概念）可以以可控和可預(yù)測的方式在提示時變形。這種聚合物能夠通過材料擠壓打印，可用于制作植入物、手術(shù)器械和假肢。此外，通過與哈恩大學(xué)的Manuel Melguizo研究小組的合作，這些熱激活的形狀記憶聚合物還添加了石墨烯組分，以改善其性能，同一大學(xué)的Amelia Aránega研究小組也參與了這項工作。這些材料也已顯示出改善的細(xì)胞活力，并已在成肌細(xì)胞系上進(jìn)行了測試。

PoliM3D 項目負(fù)責(zé)人Antonio Peñas 說：“測試證明，這種聚合物與這種類型的細(xì)胞具有生物相容性。它還證實了細(xì)胞生長和粘附發(fā)生，此外，我們比較了未添加和添加石墨烯的新材料的行為，這使得我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在沒有外部刺激的情況下收縮和擴(kuò)張，這要?dú)w功于存在石墨烯衍生物。這一事實證實，這種聚合物有助于 3D 組織再生，并在再生醫(yī)學(xué)中具有明確的應(yīng)用�？偠�言之，我們正在進(jìn)行一項新的測試活動，以更好地了解材料行為及其可能的醫(yī)療保健用途。”

研究團(tuán)隊認(rèn)為，可以在醫(yī)院內(nèi)靠近病人的地方完成聚合物部件的制造。該基金會正在尋求將這項技術(shù)直接推廣到醫(yī)院，并幫助他們使用 3D 打印部件。

在醫(yī)院內(nèi)使用3D打印已經(jīng)真正起飛，許多研究設(shè)施都建立了相關(guān)的3D打印實驗室。這些實驗室主要是用于制作視覺輔助工具、手術(shù)計劃模型或用于教育的患者特定模型。對于許多醫(yī)院來說，在離患者更近的地方實施打印會非常方便，例如手術(shù)固定、術(shù)后固定和牙套等物品應(yīng)該很容易做到。另一方面，打印尺寸精準(zhǔn)的植入物也是一項艱巨的任務(wù)。

特殊外科醫(yī)院 (HSS) 擁有一組用于打印植入物的 Arcam 機(jī)器。這是一個高度專業(yè)化的站點，可進(jìn)行數(shù)千個膝關(guān)節(jié)植入物和類似手術(shù)。他們是四肢手術(shù)器械方面的強(qiáng)者，經(jīng)濟(jì)狀況非常好。因此，具體的需求和專業(yè)化相結(jié)合，使他們的植入物生產(chǎn)要求和數(shù)量得到了很好的實施運(yùn)轉(zhuǎn)。

在其他不太專業(yè)的設(shè)施中心中，很難 3D 打印大量單一類型的植入物。即使植入物獲得授權(quán)或根據(jù)特殊需要逐案制造，也很難證明實驗室在醫(yī)院中為 3D 打印植入物付出額外努力的費(fèi)用是合理的。醫(yī)院需要有實際的尺寸數(shù)據(jù)，并且需要不斷地節(jié)省從模型到植入物的費(fèi)用。

南極熊認(rèn)為，醫(yī)用植入物的實施3D打印確實是未來醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向，但這一模式真正付諸于實施恐怕還需要相當(dāng)長一段時間。此外，上述提及到的的HSS也并非單獨(dú)行動，畢竟它們同時還和 3D 打印植入物領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者Lima Corporate 合作。因此，這種醫(yī)院和外部打印機(jī)構(gòu)合作發(fā)展的混合模式未來很可能成為常態(tài)。