中科康的 “新型3D打印柔性高分子材料”合作项目获吉林省重点研发医药专项支持

近日，中国科学院长春应用化学研究所（CIAC）与吉林省中科康的科技有限公司(Sinotech Healthy，Co. Ltd)联合申报的2024年度吉林省科技发展计划项目（重点研发-医药健康关键技术研发）--“新型柔性高分子材料3D打印装置和骨修复支架的开发”成功获批。这是我司承担的第二个所企合作产业化研究重点项目，旨在解决高分子材料的低温成型关键技术和装备，以避免担载生物活性分子制备骨再生诱导材料中易失活的问题。

随着计算机辅助技术的发展和数字化技术的革新，3D打印技术目前已经被广泛的应用于骨植入物的加工和制造。3D打印技术可以根据每个患者的骨缺损部位形貌进行个性化定制支架，这种个性化的支架能够和骨缺损部位很好的贴合并进行快速的骨缺损的修复。因此，基于3D打印技术的骨缺损修复是目前该领域的发展趋势。

聚乳酸（PLA）等聚酯材料，已广泛应用于3D打印骨修复支架，虽然生物相容性较好，但是缺乏骨诱导和骨传导的生物学活性。因此，在骨修复支架的加工制备中往往需要添加一些生物活性分子，这些分子可以是药物、多肽、生长因子、无机材料和稀有元素等。这些生物活性分子大部分不耐高温，使用传统的熔融堆积成型（FDM）技术会导致它们的失活。因此，开发一种能够在常温和低温下进行的3D打印技术势在必行。

该项目将开发一种高分子材料的柔性3D打印新技术和新设备，并利用此技术制备柔性骨缺损修复支架。主要解决以下的关键技术问题：1. 解决3D打印熔融堆积法过程中高温易导致生物活性因子失活的缺点。2.   解决立体光交联打印技术存在的材料选择范围窄，有毒单体残留的缺点。3.   解决低温冷冻干燥法中溶剂残留和加工工艺复杂等缺点。4.   此技术能够简化加工过程，质量可控、易于规模化生产，降低审批门槛。该项目的创新性体现在不仅具有区别于现有3D打印技术的低温/常温成型优势，而且固化成型过程中使聚酯材料内部形成大量的微孔结构，赋与打印后的材料具有弹性记忆性（即柔性）等特征，尤其适合骨骼等组织的应力生长需要。

项目的总体实施和监管由中国科学院长春应用化学研究所负责，具体工作涵盖高分子柔性材料3D打印机的设计、组装，打印墨水的配制，担载生长因子的柔性3D打印骨修复支架的制备，以及体内体外动物实验评估等关键环节。吉林省中科康的科技有限公司将负责项目所需要的PLA、PLGA、PCL和PGCL等多种高分子材料的合成和表征工作，以及后期的成果转化。该项目的成功实施有望为骨缺损修复领域带来新的突破。

应用柔性3D打印技术制备的PLGA柔性骨修复支架