骨肉瘤是一種常見的惡性腫瘤，主要發(fā)生在兒童和青少年，目前骨肉瘤的治療多為切除腫瘤部位，但該手術(shù)通常會(huì)造成超出組織自愈能力的骨缺損。近年來，不少醫(yī)學(xué)院生物團(tuán)隊(duì)通過3D打印技術(shù)來進(jìn)行骨修復(fù)的治療，生物3D打印也是當(dāng)前的研究熱門。

羥基磷灰石已被證明具有良好的細(xì)胞親和力，促進(jìn)成骨細(xì)胞黏附和增殖。近年來，不斷有研究表明納米羥基磷灰石(nano hydroxyapatite, n-HA)具有抗腫瘤作用。n-HA能夠抑制腫瘤生長(zhǎng)，防止腫瘤細(xì)胞遷移。這些都揭示了n-HA作為骨再生材料和抗腫瘤材料的獨(dú)特價(jià)值。

近期，杭州電子科技大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)及浙江大學(xué)合作研發(fā)了一種摻鎂硅灰石/納米羥基磷灰石生物陶瓷多孔支架，該支架利用物理吸附機(jī)制在摻鎂硅酸鈣生物活性陶瓷支架表面修飾了n-HA涂層，使原有的摻鎂硅酸鈣支架具有長(zhǎng)時(shí)間保持高力學(xué)性能的同時(shí)，具有顯著的抗腫瘤效果。本研究設(shè)計(jì)的陶瓷支架具有高的力學(xué)強(qiáng)度，可調(diào)控的降解性能，良好的生物活性，能夠有效促進(jìn)腫瘤細(xì)胞(MG63)凋亡以及抑制腫瘤細(xì)胞遷移。

支架制造方法簡(jiǎn)圖

為檢驗(yàn)該支架一系列性能，該團(tuán)隊(duì)做了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示該支架除了有極強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度外，伴隨著厚度增加，支架的彈性也有所增強(qiáng)。利用掃描電鏡觀察人骨肉瘤MG63細(xì)胞在3種支架上培養(yǎng)3天的形態(tài)和附著情況，結(jié)果表明n-HA層可以抑制人骨MG63腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。

MG63在3種支架中培養(yǎng)3天的SEM圖像

為了探究支架對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的影響，作者做了細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞活死染色、細(xì)胞形態(tài)染色、細(xì)胞克隆實(shí)驗(yàn)以及CCK-8實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表現(xiàn)出表面n-HA厚度越厚，腫瘤細(xì)胞的凋亡情況越顯著。培養(yǎng)7天后，CSi-Mg/n-HA3支架誘導(dǎo)體外人骨肉瘤細(xì)胞(MG-63)約50%的細(xì)胞死亡。

支架在體外能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖

此外，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)具有表面吸附n-HA的支架能夠有效抑制腫瘤細(xì)胞的遷移；具有表面吸附n-HA的支架能夠有效抑制腫瘤細(xì)胞的遷移。

該支架以孔道結(jié)構(gòu)完全貫通的多孔摻鎂硅灰石支架為基底，納米羥基磷灰石為表面。該支架具有良好的力學(xué)維持效果，較好的抗腫瘤效果以及成骨性能，可為骨肉瘤切除術(shù)后組織損傷修復(fù)提供新的治療方法。

相關(guān)研究發(fā)表在Materials & Design

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111464

來源：3D科學(xué)谷

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)請(qǐng)告知?jiǎng)h除！