隨著人們生活水平的日益提高，越來越多的牙齒缺失的患者更傾向于種植義齒修復缺失牙，因其不僅能理想地恢復美觀，還能重建近似天然的咀嚼功能。頜骨的特殊解剖位置及復雜的咀嚼功能賦予了其特殊微結構，在修復顱頜面骨缺損的自然形態(tài)的同時，重建天然頜骨微結構有助于咀嚼功能的恢復，具有重要的生理意義。

近日，浙江大學醫(yī)學院附屬口腔醫(yī)院謝志堅教授團隊與浙江大學化學系唐?？到淌趫F隊、機械工程學院賀永教授團隊合作，通過重建具有生理功能的頜骨組織，為以功能為導向的組織重建提供了新思路。

本文提出了一種用納米墨水打印的分層3D移植物，可以重建顱面骨的自然結構和功能。納米墨水中含有超小的磷酸鈣寡聚物和骨形態(tài)發(fā)生蛋白，可以在時空上引導新骨的形成。?通過投影式3D打印方法，制造了一個仿生移植物，包括一個含有哈佛氏系統(tǒng)的皮質層和一個具有三周期最小表面宏觀結構的松質層，這兩層分別加載了不同濃度的生物活性因子，以再生具有梯度密度的新骨。?移植物在體外表現(xiàn)出優(yōu)異的成骨和血管生成潛能，在體內加速了血管再生和重建了原始形態(tài)的新骨。?由于具有自然結構，移植物可以廣泛傳遞加載力，減少了植入牙種植體周圍的應力集中。

1. 仿生骨支架的構建和性能探索

2. 有機無機復合水凝膠的理化性能探索

3. 有機無機復合水凝膠的成骨功能探索

4. 骨髓間充質干細胞上清促進內皮細胞血管化

5. 體內實驗成骨功能探索

6. 有限元分析模擬咀嚼應力

結論：

本文從原生的理化和結構線索出發(fā)，為功能性組織工程提供了一種新的策略，通過設計面向功能的生物材料。研究人員通過將骨形成蛋白和前期研發(fā)的納米級磷酸鈣加入到墨水中，獲得了一種新型功能化納米墨水，同時設計含有哈弗氏脈管系統(tǒng)的皮質骨和三周期最小曲面為基本結構單元的多孔狀松質骨，利用光固化3D打印技術制造了具有天然頜骨微結構的仿生骨支架，以期通過支架作為模板，新生骨組織在該模板上爬行替代，重建能理想承受并分散咬合應力的頜骨組織，為恢復正常的咀嚼功能奠定基礎。為顱面骨修復提供了一種高效、安全、可控、可定制、可降解、可再生、可模擬、可集成、可功能化的新型移植物。這項研究從原生的理化和結構線索出發(fā)，為功能性組織工程提供了一種新的策略，通過設計面向功能的生物材料。