新研究證明了3D打印組織支架的可行性，這些支架可以無害地降解，同時促進植入后的組織再生。

支架顯示出非常有希望的組織愈合性能，包括支持細胞遷移、組織“向內生長”和血運重建（血管生長）的能力。

該論文描述了支架的物理特性，并解釋了它們的“形狀記憶”如何是關鍵促進組織再生。

相關人員評論說，支架具有均勻分布和相互連接的孔，允許營養物質從周圍組織擴散。形狀記憶意味著當支架植入組織時，這種結構會保留下來，這支持細胞浸潤到支架中，同時鼓勵組織再生和血運重建。

這些支架是使用 3D 打印樹脂“墨水”創建的，該墨水是在伯明翰大學和華威大學的研究人員領導的一項主要生物材料研究計劃中開發的。這些樹脂正由 4D Biomaterials 以商品名 4Degra™ 商業化。

與目前用于填充創傷或手術后殘留的軟組織空隙的方法相比，支架顯示出幾個主要優點，包括足夠的彈性以適應不規則空間，在恢復到原始幾何形狀之前能夠承受高達 85% 的壓縮，與組織和無毒生物降解。

該論文描述了 4Degra™ 樹脂的幾種成分，這些成分能夠制造出各種強度的材料。所有的組合物都包含光引發劑和光抑制劑，以確保樹脂在暴露于可見光譜的光線下迅速變成凝膠，從而能夠將它們的 3D 打印成一系列的支架幾何形狀。

研究人員表明，這些材料對細胞無毒，他們還進行了機械測試，以確保支架在壓縮后可以恢復其形狀、幾何形狀和孔徑，并進行了測試，表明支架可以填充藻酸鹽凝膠中的不規則形狀空隙。被用作軟組織的模擬物。

實驗室研究表明，支架通過表面侵蝕降解成非酸性產物，這意味著支架結構允許緩慢、連續的組織浸潤。

該發現在模擬植入脂肪（脂肪）組織的小鼠模型中得到證實。這些研究顯示脂肪細胞和成纖維細胞的浸潤和血管形成，以及組織排列和巨噬細胞的存在，表明正常組織恢復，而不是受損、疤痕組織或炎癥反應。

四個月時，研究人員在周圍組織中發現了小而成熟的血管。支架還表現出優異的生物相容性。植入物周圍形成的膠原蛋白囊厚度小于 200 μm，遠低于其他研究中用于生物相容性的 500 μm 閾值，并且沒有鈣化或壞死。

同樣在四個月時，80% 的支架仍然存在，表明實驗室研究預測的緩慢降解，并表明支架將提供一年多的支持，為成熟組織向內生長留出足夠的時間。使用聚（L-乳酸）（PLLA）作為對照的對照在四個月內沒有顯示出顯著減少。

相關人員評論道，3D 打印材料在組織工程領域受到了很多關注。然而，空隙填充材料可提供機械支撐、生物相容性和表面侵蝕特性，確保在愈合過程中始終如一的組織支撐，這意味著在材料設計中需要考慮第四維（時間）。

我們已經證明可以生產具有形狀記憶的高度多孔支架，我們的工藝和材料將能夠生產自配合支架，在微創手術中采用軟組織空隙幾何形狀，而不會變形或對周圍組織施加壓力. 隨著時間的推移，支架以最小的腫脹侵蝕，允許緩慢的連續組織浸潤而不會機械降解。

4D Biomaterials 在其位于諾丁漢（英國）MediCity 的實驗室擴大 4Degra™ 樹脂油墨的生產規模方面取得了快速進展，現在正在向 3D 打印公司和醫療設備制造商提供用于商業供應的技術級材料。

相關人員表示，我們希望與歐洲和北美的創新公司合作，開發新一代 3D 打印醫療設備，將 4Degra™ 樹脂墨水平臺的獨特優勢轉化為改善患者的治療結果。隨著第一批客戶發貨和一輪融資即將結束，菲爾補充說，我們將很快發布進一步的公告。