骨肉瘤是一種常見的惡性腫瘤，主要發生在兒童和青少年，目前骨肉瘤的治療多為切除腫瘤部位，但該手術通常會造成超出組織自愈能力的骨缺損。近年來，不少醫學院生物團隊通過3D打印技術來進行骨修復的治療，生物3D打印也是當前的研究熱門。
羥基磷灰石已被證明具有良好的細胞親和力，促進成骨細胞黏附和增殖。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，防止腫瘤細胞遷移。這些都揭示了n-HA作為骨再生材料和抗腫瘤材料的獨特價值。
近期，杭州電子科技大學、南京醫科大學及浙江大學合作研發了一種摻鎂硅灰石/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時間保持高力學性能的同時，具有顯著的抗腫瘤效果。本研究設計的陶瓷支架具有高的力學強度，可調控的降解性能，良好的生物活性，能夠有效促進腫瘤細胞(MG63)凋亡以及抑制腫瘤細胞遷移。
支架制造方法簡圖
為檢驗該支架一系列性能，該團隊做了相應的實驗，結果顯示該支架除了有極強的抗壓強度外，伴隨著厚度增加，支架的彈性也有所增強。利用掃描電鏡觀察人骨肉瘤MG63細胞在3種支架上培養3天的形態和附著情況，結果表明n-HA層可以抑制人骨MG63腫瘤細胞的生長。
MG63在3種支架中培養3天的SEM圖像
為了探究支架對腫瘤細胞生長增殖的影響，作者做了細胞凋亡實驗、細胞活死染色、細胞形態染色、細胞克隆實驗以及CCK-8實驗，實驗結果都表現出表面n-HA厚度越厚，腫瘤細胞的凋亡情況越顯著。培養7天后，CSi-Mg/n-HA3支架誘導體外人骨肉瘤細胞(MG-63)約50%的細胞死亡。
支架在體外能抑制腫瘤細胞的增殖
此外，通過實驗發現具有表面吸附n-HA的支架能夠有效抑制腫瘤細胞的遷移；具有表面吸附n-HA的支架能夠有效抑制腫瘤細胞的遷移。
該支架以孔道結構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，可為骨肉瘤切除術后組織損傷修復提供新的治療方法。
相關研究發表在Materials & Design
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111464
來源：3D科學谷
（中國粉體網編輯整理/空青）
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