人体中的颅骨具有非常重要的功能，例如保护大脑并促进对生理功能至关重要的脑神经的通过。严重的颅骨缺损会破坏患者的身心健康。对于更喜欢使用自体骨移植的重建外科医生来说，通过颅骨成形术修复临界尺寸的颅骨缺损是一项挑战。自体骨的获取需要额外的手术，并伴随着游离皮瓣丢失、感染、深静脉血栓形成和神经损伤等风险。这些限制使得有必要开发自体骨移植的替代品来修复颅骨缺损。
模拟天然骨成分和微观结构的生物材料被广泛认为是骨缺损再生的理想材料。颅骨主要由磷酸钙组成，是典型的扁骨，通常薄而宽，具有平坦或弯曲的表面。扁骨有两个由皮质骨制成的外部紧凑台。两个桌面之间的区域称为板板，由松质骨组成。皮质骨的孔隙率较低(5%至10%)，具有相互连接的管状孔隙，称为哈弗管和福克曼管。松质骨由不规则的海绵状小梁组成，具有高比表面积，小梁表面的平均表面曲率接近于零。松质骨的结构特征与螺旋型三周期最小表面(TMPS)孔拓扑相似。
受颅骨组成和结构特征的启发，华南理工大学的科学家通过高精度还原光聚合3D打印技术开发了两种仿扁骨β-磷酸三钙生物陶瓷支架(Gyr-Comp和Gyr-Tub)。两种支架都有两个外层和一个内层，内层具有模仿双翅结构的螺旋孔。Gyr-Comp支架的外层模拟了外层的低孔隙率，而Gyr-Tub支架的外层则模拟了扁骨表层的管状孔隙结构。与具有交叉影线结构的传统支架相比，Gyr-Comp和Gyr-Tub支架具有更高的抗压强度，并显着促进体外细胞增殖、成骨分化和血管生成活性。植入兔颅骨缺损12周后，Gyr-Tub通过加速骨组织和血管的生成达到了最佳的修复效果。Gyr-Tub支架在临床应用中治疗颅骨缺损具有广阔的前景。这项工作提供了一种先进的策略来制备符合有效骨再生的结构和功能需求的仿生生物材料。
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！
