近日，空军军医大学唐都医院胸腔外科闫小龙/王磊团队在《Bioactive Materials》杂志发表题为“Three-dimensional Printed PCL/nHA Scaffolds Promote Soft Tissue Functional Fibrosis to Repair Chest Wall Defect via Piezo1/Ca2+ Signal during Respiratory Motion”（3D打印PCL/nHA支架通过Piezo1/Ca2+信号促进软组织功能性纤维化修复胸壁缺损）的研究论文。

《Bioactive Materials》是生物材料领域的顶级期刊，位列中科院医学1区，影响因子20.3，生物材料领域排名第一。王磊副主任医师为该论文的通讯作者，闫小龙教授、黄立军副教授和西安交通大学机械学院贺健康教授为共同通讯作者；张圆全医师为论文的第一作者，李星主治医师和孟子捷博士为论文的共同第一作者。

钛合金、PEEK等常规胸壁植入物无法满足生长期青少年患者的手术需求，因植入物容易限制胸廓发育导致脊柱侧弯。为此，唐都医院胸腔外科团队提出利用纤维硬化的胸壁软组织替代传统植入物的创新思路。2020年团队制备了3D打印聚己内酯（PCL）植入物，并完成了细胞学、大鼠和比格犬胸壁重建实验。植入物在1年内逐渐降解，并诱导胸壁软组织纤维硬化，成功支撑胸壁结构，研究结果2024年发表在Virtual and Physical Prototyping杂志。基于上述研究，胸腔外科牵头开展可降解PCL植入物用于胸壁重建的IIT临床试验。

为了进一步提高PCL材料降解后胸壁软组织的硬度，唐都医院胸腔外科团队将10%含量的羟基磷灰石纳米颗粒混入PCL材料，制备出新一代3D打印PCL/nHA胸壁植入物，新材料更加高效诱导软组织功能性硬化，呼吸运动环境中软组织硬度提升78%，显著提高大鼠和比格犬动物实验中胸壁重建有效率。生物机制研究发现，10%浓度的nHA能精准调控Piezo1/TGF-β1信号轴，促使成纤维细胞在呼吸交变力作用下转变为具有高分泌能力的肌成纤维细胞，进而促进了软组织的功能性纤维化。