骨组织工程被认为是修复大段骨缺损最有效的方法之一，包括三个基本要素：细胞、支架材料、信号分子。其中，具有生物活性与可降解性的支架能够作为可控的细胞外环境，供细胞粘附、增殖以及分化，在骨组织工程中担当着重要的角色。
在3D打印蛋白质基生物材料制备骨组织工程支架中，一个较大的挑战在于生理温度附近蛋白质材料难以固化，从而不易于维持三维支架结构的完整性，而通过化学聚合交联固化等方法会引入有毒添加剂成分。由于丝素蛋白具有可调蛋白质结构和机械性能，即可以通过物理交联的方法来控制β折叠结构的形成来获得不溶于水的生物凝胶支架。常用的诱导丝素蛋白形成β折叠结构的方法有醇处理、水蒸气处理等。因此，结合介孔生物玻璃和丝素蛋白制备生物墨水进行三维打印得到的骨组织工程支架，不仅可以改善力学性能，而且能够实现支架材料的功能化。
东华大学张耀鹏教授与上海理工大学朱钰方教授、西北大学魏岱旭教授合作，采用挥发诱导自组装方法制备得到有序介孔生物活性玻璃（MBG），并从蚕茧中提取制备30 wt%浓度的丝素蛋白溶液，运用三维打印技术成功制备出介孔生物玻璃/丝素蛋白（MBG/SF）复合支架。以介孔生物玻璃/聚己内酯复合支架（MBG/PCL）为对照组，实验结果表明，相比于MBG/PCL复合支架，MBG/SF复合支架具备更为良好的机械性能（抗压强度达~20MPa），优异的生物相容性以及促进成骨基因表达等性能。支架在裸鼠的背部皮下异位成骨的测试结果显示，MBG/SF支架相较于MBG/PCL支架更能够促进BMP-2与BSP两种成骨基因的在动物体内的表达。
Fig.1 (A) Viscosity of 30wt% SF solution and MBG/SF scaffold and (B) Optical image of MBG/SF scaffold
Fig.2 (A) Porosity and (B) compressive strength of MBG/SF and MBG/PCL scaffolds
Fig.3 In vivo heterotopic bone formation assay of (A) MBG/SF and (B) MBG/PCL: Hematoxylin and Eeosin staining.
Fig.4 In vivo heterotopic bone formation assay of (A) MBG/SF and (B) MBG/PCL: Masson’s trichrome staining.
Fig.5 In vivo heterotopic bone formation assay of (A) MBG/SF and (B) MBG/PCL: OCN staining.
该成果发表于Materials science and engineering :C期刊上（Xiaoyu Du, Daixu Wei, Li Huang, Min Zhu, Yaopeng Zhang, Yufang Zhu. 3D printing of mesoporous bioactive glass/silk fibroin composite scaffolds for bone tissue engineering. Materials Science and Engineering: C 2019, 103, 109731. DOI: 10.1016/j.msec.2019.05.016）。上海理工大学硕士生杜晓宇、西北大学魏岱旭教授为共同第一作者，东华大学博士生黄利为第二作者，东华大学张耀鹏教授与上海理工大学朱钰方教授为共同通讯作者。
阅读原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493118327668?via%3Dihub
