隨著3D打印技術在醫學領域應用的飛速發展，科學家們(men) 不斷獲得具有重要意義(yi) 的發現。近日，美國的一個(ge) 研究團隊首次開發出了獨一無二的3D打印導板（guide），幫助受損的複雜神經再生其感覺和運動功能。這項開創性的研究是在明尼蘇達州進行的，有可能幫助到每年成千上萬(wan) 不幸遭遇到神經損傷(shang) 或者相關(guan) 疾病的患者。

神經再生是一個(ge) 非常複雜的過程。由於(yu) 這種複雜性，在損傷(shang) 或疾病後的神經再生是非常罕見的，因此，神經性損傷(shang) 往往是永久性的。科學家們(men) 已經發現，外圍外圍係統往往具有修複和再生的特性或能力，但是中樞神經係統在大多數情況下是不能自我修複和再生。在目前，還沒有發現人類中樞神經損傷(shang) 之後經過治療恢複神經功能的案例。此外，盡管外周神經係統具有再生的能力，但是科學家們(men) 還需要進行大量的研究以優(you) 化環境並有效地激發出其再生潛力。如今，有科學家借助3D打印方法為(wei) 這一問題找到了一個(ge) 解決(jue) 方案。

根據最近發表在《Advanced Functional Materials》上的一項研究，研究人員將3D成像與(yu) 3D打印技術相結合，創建了一個(ge) 植入了生化線索的定製矽膠導板，以幫助神經再生。而且這個(ge) 3D打印導板的有效性已經在實驗室裏通過了對老鼠的測試。

在測試中，研究人員用3D掃描儀(yi) 對老鼠的坐骨神經結構進行了逆向工程。這個(ge) 神經結構被放置在一個(ge) 電動載物台（CR1/M-Z7E，Thorlabs公司）上，然後利用單相機投影SLS係統（SLS-1，David）從(cong) 對老鼠的組織進行360度地旋轉成像，並生成3D模型。

然後通過一係列複雜的過程（論文原文在此，這裏不再贅述），研究人員用一個(ge) 專(zhuan) 門定製的3D打印機打印出導板，並摻入3D打印的化學線索以促進運動和感覺神經再生。

一旦製作完成，上述3D打印導板通過手術移植到老鼠神經的切割端。讓研究團隊非常滿意的是再10—12周之後老鼠的再次行走能力獲得了明顯的提升。

“這是一個(ge) 重要的概念證明，代表了3D打印定製的神經導板可以用於(yu) 複雜神經損傷(shang) 再生。”明尼蘇達大學機械工程教授兼該項研究的首席研究員Michael McAlpine表示。“我們(men) 希望未來有一天在醫院能夠有一台3D掃描儀(yi) 和3D打印機可以現場打造定製的神經導板，以恢複患者的神經功能。”

據了解，3D掃描和3D打印這樣的導板大約需要一個(ge) 小時，而老鼠再生神經需要數周時間。McAlpine稱在此以前的研究隻是驗證了線性神經的在生長。但是這次是第一次證明定製的導板能夠促進像Y形坐骨神經這樣具有感覺和運動分支的複雜神經再生長。

“最令人興(xing) 奮的是，我們(men) 下一步將會(hui) 把這些導板植入人體(ti) ，而不是老鼠。”McAlpine說。但是這中間有一個(ge) 很大的挑戰是人的神經不能像老鼠的那樣取下來進行全方位的3D掃描。幸運的是，McAlpine自有對策。他說，未來將會(hui) 根據對於(yu) 他人或者醫院裏屍體(ti) 的神經組織掃描結果建立一個(ge) “模型庫”，以幫助創建與(yu) 患者匹配的3D打印導板。

除了McAlpine之外，該項目的主要研究者還包括：弗吉尼亞(ya) 理工大學的Blake N. Johnson、約翰霍普金斯大學的Xiaofeng Jia；普林斯頓大學的Karen Z. Lancaster、Esteban Engel和Lynn W. Enquist。該研究得到了美國國立衛生研究院（NIH）、美國國防部高級研究計劃局、馬裏蘭(lan) 幹細胞研究基金以及普林斯頓大學Grand Challenges項目的補助金。