综述：天然药物与3D打印在组织修复、药物递送和伤口愈合中的应用——传统中药生物活性物质与先进生物材料的整合

这篇综述创新性地将传统中药（TCM）活性成分与3D打印（AM）技术结合，系统阐述了红花促进颅骨血管生成、续断加速骨折愈合、珍珠粉仿生矿化等机制，并展示了载姜蒜提取物的成骨-抗菌植入物、黄连素（Berberine）56天缓释等突破性成果，为再生医学提供了跨学科解决方案。

　　

ABSTRACT

当3D打印的精密网格浸润传统中药的千年智慧，再生医学迎来革命性突破。最新研究将红花（Carthamus tinctorius）提取物整合至生物墨水，其促血管生成特性使颅骨缺损区域的微血管密度提升300%；续断（Radix Dipsaci）皂苷通过Wnt/β-catenin通路激活成骨细胞分化，在3D打印的β-磷酸三钙（β-TCP）支架中实现骨折愈合周期缩短40%。尤为惊艳的是珍珠粉修饰的支架，其羟基磷灰石沉积速率较传统材料提高2.1倍，完美模拟天然骨基质矿化过程。

精准药物控释系统

姜蒜复合提取物构建的抗菌-成骨双功能支架，对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径达15.4±0.8 mm，同时促进碱性磷酸酶（ALP）活性升高78%。荷叶碱（Nuciferine）通过PLGA微球实现21天线性释放，而黄连素（Berberine）与海藻酸钠的离子交联体系创下56天缓释记录。黄铁矿（Pyritum）增强的β-TCP支架经空间拓扑优化后，压缩强度跃升至128±7 MPa——这是天然松质骨的2.3倍。

肿瘤治疗与创面修复

牛至精油脂质体通过线粒体凋亡途径抑制骨肉瘤细胞增殖（IC₅₀=3.2 μg/mL），同时使耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）生物膜形成减少92%。三七（Panax notoginseng）活体支架响应低氧环境，上调HIF-1α表达促进血管新生；隐丹参酮（Cryptotanshinone）纳米胶束透皮效率达普通凝胶的6.7倍，为痤疮治疗提供新方案。

生物材料创新

黄芪甲苷（Astragalus membranaceus）通过TGF-β/Smad通路逆转糖尿病硬皮病真皮纤维化；秋葵多糖（Okra）既作为药物载体又提供力学支撑——其3D打印网格的断裂能达18.7 kJ/m²。枫香树（Liquidambar orientalis）树脂促进角质形成细胞迁移速度提升210%，蚕丝蛋白（Bombyx mori）粘附剂在湿润环境下仍保持23.4 N/cm²的界面强度。

未来展望

尽管面临标准化提取（如黄酮类化合物批次差异）和打印精度（50μm以下微结构）等挑战，但TCM-3D打印联盟已展现出惊人的临床转化潜力。下一代智能生物墨水或将整合传感器实时监测药物释放，而机器学习辅助的植物化合物筛选有望将研发周期缩短60%。这场传统智慧与现代工程的联姻，正在重写再生医学的规则手册。