【摘 要】
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乳腺癌的高发性已成为女性癌症中的主要杀手。手术切除依然是治疗乳腺癌的主要手段。这不仅会增加患者的痛苦,同时也会给患者造成极大的心理创伤。随着乳腺癌发病率的增加,切除后的乳房迫切需要修复,且寸尺的精准度也是一个挑战。这就需要不仅有较好的生物材料,且精准化个性定制才能满足上述的要求。3D打印技术包括计算机辅助设计,采用生物墨水精确调控,选择生物相容性较好的水凝胶,才能促进组织的再生,加速伤口的愈合。本
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乳腺癌的高发性已成为女性癌症中的主要杀手。手术切除依然是治疗乳腺癌的主要手段。这不仅会增加患者的痛苦,同时也会给患者造成极大的心理创伤。随着乳腺癌发病率的增加,切除后的乳房迫切需要修复,且寸尺的精准度也是一个挑战。这就需要不仅有较好的生物材料,且精准化个性定制才能满足上述的要求。3D打印技术包括计算机辅助设计,采用生物墨水精确调控,选择生物相容性较好的水凝胶,才能促进组织的再生,加速伤口的愈合。本研究采用甲基丙烯酸酯化明胶（Gel MA）作为打印生物墨水,硅酸钙（CS）生物陶瓷作为乳腺脂肪组织再生的活性成分。通过3D打印技术,制备多孔的支架材料,促进脂肪的再生。首先,通过3D打印技术制备Gel MA/CS复合水凝胶支架,并对其进行一系列的理化特性表征。发现了复合支架拥有高含水率,支架的孔隙结构均匀,且直径约为1 mm。这为细胞的黏附,增殖提供较好的微环境;力学实验验证了复合支架的平均杨氏模量为2.15±0.11 k Pa,其接近于正常人类乳房的0.5-25 k Pa,生物实验发现:3D打印的Gel MA/CS复合水凝胶支架显著刺激3T3-L1前脂肪细胞,通过油红染色,细胞形态,细胞的迁移及上调促进脂肪生成的PPARγ、Leptin、FABP4基因等细胞实验充分验证了良好的成脂肪性。同样在成血管上,3D打印的Gel MA/CS复合水凝胶支架显著刺激人脐静脉内皮细胞（HUVEC）,包括细胞粘附、迁移、分化及上调血管生成的VEGFA、FGF-2、HIF-1α基因。此外,通过体内动物的皮下埋植实验,后续的切片染色证实0.4%CS+Cell组有着更大面积的脂滴聚集,同样在组织免疫荧光中,成脂抗体的PPARγ和成血管抗体的CD31在0.4%CS+Cell组中有着更高的表达。所有的结果都证实了我们制备的复合水凝胶支架可以促进裸鼠皮肤下血管化脂肪组织的修复。总之,我们成功地制备了具有可控结构和增强机械性能的新型3D打印Gel MA/CS复合水凝胶支架,有效刺激血管化脂肪组织修复。我们的研究用于乳房重建和脂肪组织再生。其制备成本低,操作技术简单,这一项研究结果在未来的临床转化起了阶段性的奠定作用,拥有一定的商业价值,在脂肪组织再生的领域中开辟出一条新的途径,在生物医学领域中拥有良好的应用前景。
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