利用3D列印技術修復磨損半月板，可能嗎？

01-18

當我跑步時，我思考了這個問題，半月板構造簡單，現有3d列印技術是否已經有條件列印人造半月板並進行修復？

半月板修復的要求是：機械強度夠強，可以支撐住你的關節；潤滑性能好；壽命長；最好可以刺激原組織再生；生物相容。

根據我們跟醫生聊的結果，刺激原組織再生並不是真的指望那個組織幹什麼，更多的是想讓你列印的東西別亂跑。

現在商業化了的半月板修復主要是這麼幾家：

CMI: What is a CMI? | Ivy Sports Medicine

Actifit: What is Actifit?

NUSurface: NUsurface? | Meniscus Implant | Knee Pain | Active Implants

Cartiva: Cartiva

都不是3D列印的。形狀都靠醫生自己削。

而且，CMI和Actifit機械強度都很弱，不能支撐整個半月板的負載。這倆沒有FDA approval，只能在歐洲用。

之前3D列印半月板做得最好的應該是哥大的Mao組：

Meniscus Regenerated with 3-D Printed Implant - Columbia University Medical Center

他們在3D列印的框架里培養幹細胞，已經長出很好的羊半月板了！這是再生醫學方面至今最好的結果。

然後另一個思路，直接打一塊沒有活細胞的材料植入，不管有沒有細胞（反正真的半月板里細胞也不管事），它力學性能合格就好。

之前杜克一個組（現在去MIT了）發了這麼一個文章：

3D Printing of Highly Stretchable and Tough Hydrogels into Complex, Cellularized Structures

用海藻酸+鈣加強長鏈聚乙烯醇二丙烯酸酯網路，可拉伸性很強，生物相容性也好。但泡水會軟，因為海藻酸+鈣只是一個半互插網路（semi-interpenetrating network，我儘力了！！！！），遇水溶解就沒用了。

這篇文章有一個巨大貢獻，據我所知它是第一個用BYK的Laponite系列添加劑進行3D列印的。

Rheological additive for water-borne systems: LAPONITE-RD

這個系列對液態擠出的3D列印有仙丹一般的功能。啥叫仙丹呢，就是不用管什麼君臣，寒熱，一顆下去包治百病。不管啥體系，總有一款適合你，加進去攪攪就能用。

最近又是杜克一個組（我！！！！）發了一個文章：

3D printing could help repair damaged knees with cartilage-mimicking hydrogel

3D列印的一個水凝膠，壓縮強度跟模量跟半月板的已經一樣了，而且之前還有文章指出可以刺激原組織的生長。這個工作也引起了不少注意，一堆人給我跟我老闆發郵件想試試。但其實不太靠譜啊……3D列印這個的過程挺難操作的，而且一些「特別有害藥品」（PHS）的應用使得邊打邊養細胞那種bioprinting變得不可能。

3D printing of an extremely tough hydrogel

這是在我之前的工作，我覺得做得很好，引的時候想挑毛病都只能胡攪蠻纏。唯一的問題，我懷疑這個瓊脂會不會被降解得很快。

Researchers regenerate bone using 3D printed clay hydrogel

這個工作是很最近的，也用的Laponite（上文提到的仙丹）。還研究了仙丹在水中釋放的鎂和硅刺激骨頭生長的作用。之前用仙丹的都不知道還有這個作用，以後我們也可以說啦！Laponite仙丹好，用了一次上五樓不費勁！

他們用的高分子肥腸炫，是一個超分子膠，又自愈又可模具製造大概還能3D列印，很棒了。

坦白的說，不是技術問題，不是技術問題，不是技術問題

這些國外早就有了，醫療本身就是最適合發展3D行業的環境之一

說到這裡，國內為什麼沒出現，利益關係而已，醫生何必堵上聲譽去實現這個，而企業又害怕搞砸，醫院每天死傷那麼多，又怕出多個醫患，保險怕你們搞多一個扣費項，影響提成，總之，請好好活著

現在的列印技術是可以利用幹細胞列印出外表和構造上差不太多的結締組織，但是強度上還達不到人體使用的程度.

半月板形狀是很簡單，那為什麼那麼多醫學家都沒有想到哪？

還要有3D列印技術！

單純的複製技術並不難，可以說全身都可以準確的複製出形狀，但怎麼植入，激活，不排異，材料的選擇，移植技術，能夠正常使用，才是更多需要考慮的問題。