使用4D打印使脊柱融合

脊柱融合术常用于脊柱疾病患者恢复脊柱稳定性，如椎管狭窄、椎体骨折、进行性畸形和不稳定。在过去的20年里，65岁以上需要脊柱融合术的人数显著增加手术．

而自骨移植长期以来一直被认为是脊柱融合术的参考标准，疼痛性假关节仍然是临床预后不良的主要原因。许多研究人员因此专注于试图创建一个仿生支架，诱导血管化使骨骼组织再生和脊柱融合术。

在应用物理评论，来自韩国成均馆大学的研究人员提出了一个解决方案，以解决制造仿生支架的挑战。该团队设计了一种由胶原蛋白和羟基磷灰石组合而成的微通道支架，每个支柱都由微米尺度的微通道组成。微通道在小鼠模型中诱导了血管的生长。

作者Geun Hyung Kim说:“由于仿生支架的制造是一个具有挑战性的问题，这项研究的创新之处在于以微通道的形式在结构上增加了额外的层次。”“这是通过一个4 d印刷策略，其中单向变形被使用。”

为了制造仿生胶原/羟基磷灰石分层支架，研究人员打印了作为双阴性模板的不混溶聚合物共混物。随后他们又进行了单向变形(4D打印)和涂层工艺。

胶原蛋白是一种亲水性物质材料大量的体内研究表明，它具有出色的细胞活性。在微通道胶原/羟基磷灰石支架的情况下，研究人员注意到，与传统的胶原支架相比，由于微通道提供的毛细血管压力，其吸水能力显著提高。因此，体内研究表明细胞向微通道浸润良好。

未来，研究人员将研究如何提高支架的力学性能。此外，控制支架的力学性能将使微通道胶原/羟基磷灰石支架的广泛应用。Kim说:“我相信设计的支架可以在肌肉、肌腱和神经等管状结构方面有多种应用。”

骨骼肌是一种分层组织，其中肌肉纤维被包裹在称为肌内膜的微通道中。因此，所设计的支架可作为肌内膜，使肌纤维向通道内浸润。