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宫腔手术或感染等原因一旦伤及子宫基底层,将导致子宫内膜修复再生障碍、宫腔纤维化、瘢痕化、粘连,严重者可导致育龄妇女不孕。目前的防治手段(防止纤维化、粘连及促进受损区域血管再生等)只适合小面积和薄层子宫内膜损伤,尚无有效的手段修复大面积、全层子宫损伤,而组织工程技术是子宫再生修复最具潜力的方法之一。如今用于子宫再生修复的支架主要以单层支架为主,缺乏对子宫生理结构的仿生,选择合适的多层仿生支架,用以模拟体内子宫上皮层、内膜层、肌层等多层结构,对于全层子宫的功能再生至关重要。本研究展示了一种可负载细胞的3D生物打印双层仿生支架用于大鼠子宫全层损伤的再生修复,通过优化海藻酸钠和透明质酸的混合比例制成复合水凝胶,作为打印的生物墨水,运用3D生物打印技术构建含子宫内膜腔上皮层和子宫内膜功能层的双层支架。采用挤出式3D生物打印方法,首先将海藻酸钠-透明质酸水凝胶与新生大鼠子宫基质细胞混合后打印出具有纵横交错网格结构的多层子宫内膜功能层,再将海藻酸钠-透明质酸水凝胶与新生大鼠子宫上皮细胞混合制成单层子宫内膜腔上皮层,进而构成新型双层仿生支架。体外实验证明该支架拥有良好的机械强度(191.5±14.98MPa)、合适的孔隙直径(434.4±46.42?)以及良好的细胞相容性,体内实验证明该支架具有优良的组织相容性。进一步将该支架用于雌性SD大鼠子宫重度损伤(子宫局部全层缺损)的再生修复。将41只成熟雌性SD大鼠,共82条子宫随机分为4组:假手术组(Sham组,仅开腹而无子宫损伤),自发修复组(Spontaneous regeneration组,Sr,子宫损伤后不进行修复干预),负载基质细胞和上皮细胞混合物的无序结构支架组(Simple scaffold组,Ss,子宫损伤后用无序结构支架修复),3D打印具有多层基质层和单层上皮层的有序结构支架组(3D Printed scaffold组,Ps,子宫损伤后用3D打印有序结构支架修复)。术后90天评估其再生修复情况:与Sr组和Ss组相比,Ps组显著促进了大鼠子宫内膜再生(内膜厚度为274.1±23.96μm,P<0.001)和肌层再生(平滑肌含量为18.1%,P<0.001),同时增加了微血管的再生(微血管数量最多,为26±4.75,P=0.1306,差异无统计学意义),手术区的胚胎着床率也更高(着床率为12/16,P<0.001),以上结果均表明,该新型3D打印双层仿生支架将是一种潜在可用于临床子宫全层损伤修复的支架。