آلوئولار بافت حمایتی دندان‌هاست که از بافت نرم لثه و بافت سخت استخوان زیر آلوئولار تشکیل شده است. به طور کلی ۶ ماه پس از کشیدن دندان، این بافت بین ۲۹ تا ۶۳% در عرض و ۱۱ تا ۲۲% در ارتفاع  تحلیل می‌رود که کاشت ایمپلنت را دشوار می‌کند. بهبودی لثه می‌تواند عوارض جراحی (به عنوان مثال، جمع شدن و برآمدگی لثه) را به حداقل برساند و یک پایه ایده آل و کاربردی برای کاشت ایمپلنت ایجاد کند. برای دستیابی به عملکرد مناسب ایمپلنت، حجم مناسبی از بافت نرم و بافت استخوانی مورد نیاز است. تکنیک پرینت سه بعدی سلولی با توزیع دقیق فضایی، رویکرد جدیدی را برای توسعه‌ی پلاگ‌های شخصی سازی شده فراهم می‌کند. اخیرا محققان با استفاده از تکنیک پرینت سه بعدی یک ساختار یکپارچه و ناهمگن با ساختار قفل-کلید ایجاد کرده‌اند که به بازسازی بافت نرم و سخت دهان کمک می‌کند. همان‌طور که در تصویر ۱ مشاهده می‌شود ابتدا ساختار سخت در لایه‌های پایینی و سپس ساختار نرم در لایه‌های بالایی پرینت می‌شود. در این مطالعه، برای ساختار نرم از پرینت جوهر متشکل از آلژینات و ژلاتین (AG) حاوی سلول‌های فیبروبلاست لثه (GFs) و ساختار سخت از جوهر متشکل از آلژینات، ژلاتین، نانو هیدروکسی آپاتیت (AGH) حاوی سلول‌های مزانشیمی مشتق از مغز استخوان (BMSCs) استفاده شده است.

تصویر۱) مدل شماتیک از فرایند پرینت ساختار قفل کلید و ترکیب درصد هر یک از جوهرها.

نتایج فیزیکوشیمیایی حاصل از این مطالعه نشان داد که نانو هیدروکسی آپاتیت موجود در جوهر زیستی فاز کریستالی خود را حفظ کرده است. همچنین پس از افزودن نانو هیدروکسی آپاتیت، افزایش ویسکوزیته، بهبود مدول فشاری و کاهش سرعت تخریب مشاهده شد. نتایج تست زنده مانی حاکی از زنده مانی ۹۴٫۸% سلول‌های فیبروبلاست لثه و ۸۶٫۵۹% سلول‌های مزانشیمی در روز ۷ پس از پرینت بود. در نتایج تست درون تنی ساختار پرینت شده‌ی حاوی سلول نیز ساختاری یکپارچه‌تر و ترمیم بهتر بافت، پس از ۸ هفته کاشت زیر جلدی در مقایسه با ساختار پرینت شده‌ی بدون سلول مشاهده شد.

منبع:

Zhang, S., Li, Q., Liu, P., Lin, C., Tang, Z., & Wang, H. L. (2021). Three-dimensional cell printed lock-key structure for oral soft and hard tissue regeneration. Tissue Engineering Part A.