双相仿生半月板

梯度孔径仿生结构

具有连续梯度孔径的PCL/GelMA双相支架，同时再现红区与白区的力学各向异性和生化微环境，诱导区域特异性分化并实现12周体内分区结构再生。

Chuipin, Kong · Kaixin, Wang · Gui, Xingyu · Xihao, Wang · Weilin, Tian · Yuxiang, Qin · Jingting, Huang · Wang, Wenzhao · 暴丁溯 · 周长春 · 张勃庆 · 樊渝江

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

梯度孔径

180–900 μm

压缩模量

15.71 MPa

纵向拉伸模量

15.94 MPa

周向拉伸模量

16.85 MPa

打印后细胞存活率

90 %

技术优势

分区生长因子释放

红区递送CTGF促进I型胶原，白区递送TGF-β3促进II型胶原和GAG，分别诱导区域特异性分化。

仿生各向异性力学

纵向和周向拉伸模量分别达到15.94 MPa和16.85 MPa，接近天然半月板的各向异性力学特性。

连续梯度孔径

孔径从180到900 μm连续变化，兼顾营养物质渗透和组织长入。

高细胞存活率

优化的GelMA打印体系保证了>90%的细胞存活率，为后续体内功能重建奠定基础。

应用场景

• 半月板组织工程：提供仿生梯度孔径和分区生化微环境，用于体外构建各向异性半月板组织。
• 关节软骨修复：分区释放CTGF和TGF-β3，可引导干细胞向软骨细胞分化，辅助关节软骨修复。
• 骨科植入物：PCL框架提供接近天然半月板的压缩和拉伸模量，适合作为承重部位的骨科植入物。
• 梯度多孔支架：180–900 μm连续梯度孔径兼顾营养渗透与组织长入，是梯度多孔支架的典型范例。
• 干细胞区域分化：通过红白区分别释放CTGF和TGF-β3，直接在体内外诱导干细胞区域特异性分化。