瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员在《先进功能材料》上发表了一项研究，开发出一种利用酶驱动矿化过程来3D打印骨支架的新方法。

该方法能够在室温下进行，由天然存在的酶驱动反应，有效规避了传统羟基磷灰石（HA）支架生产所需的高温加工环节，从而实现了节能的常温工艺。

研究团队制备了一种可打印、可注射的特殊墨水，其中嵌入了碱性磷酸酶。

将打印出的结构置于钙和磷酸盐离子溶液中孵育，其中的酶会触发羟基磷灰石晶体的形成，从而使结构硬化并增强。

经过四天的矿化，所得的多孔支架在仅1.5厘米乘1.5厘米的面积上就能承受成年人的平均体重，并在七天内完全达到承重状态。

此外，研究人员在支架中加入了无酶的明胶微碎片，这些碎片在孵育过程中融化，留下了可调的孔隙，以便于未来植入骨折部位后健康细胞的定植与骨骼重塑。团队能够控制这些微碎片的密度，从而控制支架的孔隙率，甚至可以引入约占支架体积一半的孔隙，为细胞浸润和支架重塑提供充足空间。

EPFL软材料实验室负责人埃斯特·阿姆施塔德表示，该技术的目标是生成一种力学性能类似于人体骨小梁的可注射支架。

在实验中，将支架与人干细胞共培养14天后，检测到了胶原蛋白和骨基质蛋白骨钙素，这证实了其支持细胞生长和骨形成的潜力。

该团队报告称，通过这种酶辅助方法制造的HA支架，其抗压强度与人骨小骨相当，并且性能优于传统高温方法生产的支架。

此项技术与市售的生物打印机兼容，可以制造高度复杂的支架，为骨组织工程提供了一条结合了力学性能、生物活性和节能工艺的新途径。

阿姆施塔德总结道，这项工作未来可能为帮助骨骼再生的可注射支架奠定基础，并使患者能更早地对修复部位进行负重。

这项研究与此前新南威尔士大学堪培拉分校尝试制造具有随机晶格结构的骨支架等全球范围内的持续努力相一致。