3D生物打印皮肤支架用于全层皮肤组织再生 学术背景 皮肤是人体最大的器官，承担着抵御外界环境伤害和防止微生物入侵的重要功能。然而，当皮肤受到大面积损伤时，其自我修复能力有限，往往会导致瘢痕形成、炎症反应等问题，影响皮肤的正常形态和功能。传统的皮肤替代品，如薄膜、水凝胶、纳米纤维膜等，虽然能够加速伤口愈合，但无法完全模拟健康皮肤的微环境，导致修复后的皮肤在形态和功能上与正常皮肤存在差异。近年来，三维（3D）生物打印技术因其能够精确控制生物材料和细胞的沉积，构建复杂的3D结构，成为皮肤组织工程领域的研究热点。 本研究旨在开发一种新型的生物墨水（bioink），利用数字光处理（Digital Light Processing, DLP）技术打印出具有抗菌、抗炎和促进细胞增殖功能的皮肤支架，以加速全...

基于三重周期最小表面结构的双螺旋钛合金支架在骨修复中的应用研究 学术背景 骨缺损修复是骨科领域的一个重要挑战，尤其是在创伤、肿瘤、炎症等疾病导致的临界尺寸骨缺损（critical-size bone defects）情况下。目前，临床上常用的骨修复方法包括自体骨移植和异体骨移植。然而，自体骨移植存在供体部位损伤和供体骨量有限的问题，而异体骨移植则可能引发免疫排斥和疾病传播的风险。因此，骨组织工程（bone tissue engineering, BTE）成为了替代传统治疗方法的重要策略。钛合金因其优异的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性，已被广泛应用于临床骨修复中。然而，钛合金的弹性模量高于天然骨，直接使用可能导致应力屏蔽效应（stress shielding effect），进而引发骨吸收和植...

镁和镓共载微球加速骨修复的研究 学术背景 骨缺损（bone defects）是临床中常见的难题，通常由感染、肿瘤切除或机械创伤引起。骨缺损不仅影响患者的生活质量，还可能导致功能丧失。尽管骨移植（bone grafting）是目前治疗骨缺损的主要方法，但其存在供体有限、感染风险高、免疫排斥等问题。此外，骨移植的高成本和多次手术需求也带来了社会经济负担。因此，开发一种既能促进骨再生又能防止感染的生物材料具有重要意义。 近年来，生物可降解微球（bioresorbable microspheres）作为药物递送载体受到了广泛关注。这些微球不仅可以填充不规则的骨缺损，还能为细胞提供适宜的微环境，促进骨再生。然而，现有的生物材料在促进骨生成（osteogenesis）和抗菌（antibiosis）方面的...

新型心脏瓣膜瓣叶设计：基于高刚度聚合物材料与仿生运动学的研究 学术背景 心脏瓣膜疾病是全球范围内的重要健康问题，每年有超过85万患者需要接受心脏瓣膜置换手术。目前，临床上使用的心脏瓣膜主要分为两类：机械瓣膜和生物瓣膜。机械瓣膜由碳或钛制成，具有较长的耐久性，但其血液动力学性能较差，容易引发血流空化现象，且患者需要终身服用抗凝药物。生物瓣膜则由牛或猪的心包组织制成，虽然不需要长期抗凝治疗，但其耐久性较差，通常在长期使用后会出现瓣膜退化和结构性失效。因此，开发一种既能提供长期耐久性，又具有良好血液动力学性能的新型心脏瓣膜成为当前研究的重点。 近年来，全聚合物心脏瓣膜（PHV）因其材料设计的灵活性和制造工艺的简便性而受到关注。然而，现有的聚合物瓣膜在生物稳定性和耐久性方面仍存在不足。本研究旨在探索...

3D生物打印GelMA水凝胶中Cav3.3介导的软骨内骨化研究 研究背景 骨骼发育是一个复杂的过程，其中生长板（Growth Plate, GP）在长骨的纵向生长中起着至关重要的作用。生长板通过软骨内骨化（Endochondral Ossification, EO）过程调控骨骼的成熟。然而，生长板功能障碍可能导致生长迟缓和骨骼发育不良。尽管生长板的研究对于理解骨骼发育和相关疾病具有重要意义，但由于其复杂的时空变化，体内研究受到限制。近年来，三维（3D）生物打印技术的发展为体外研究生长板的生理和病理功能提供了新的模型。然而，模拟软骨内骨化过程仍然是骨类器官研究中的一个关键挑战。 本研究旨在通过调控T型电压依赖性钙通道（T-type Voltage-Dependent Calcium Chann...