日前,科學家們(men) 已經找到一種方法,可以通過3D生物打印含有人類細胞的生物墨水來製造軟骨組織,這使得醫生們(men) 有可能通過3D生物打印個(ge) 性化的植入物來治療患者受傷(shang) 的鼻子、耳朵和膝蓋。所謂的個(ge) 性化植入物,即是使用患者自身的細胞3D打印的軟骨組織。
如今,研究人員已經成功地在一個(ge) 小鼠體(ti) 內(nei) 測試了該技術。據認為(wei) ,這項技術使得運動員、老年人和其他因受傷(shang) 和關(guan) 節炎而飽受軟骨損傷(shang) 之苦的患者們(men) 看到了自己的病痛可能會(hui) 被治愈的希望。
“3D打印是一種顛覆性的技術,有望徹底改變組織工程和再生醫學。”來自瑞典Wallenberg木材科學中心的Paul Gatenholm稱,他也是這項研究的負責人。
“我們(men) 的團隊興(xing) 趣在於(yu) 跟整形外科醫生共同合作,製造出軟骨來修複損傷(shang) 或癌症帶來的傷(shang) 害。”Gatenholm說。
“我們(men) 的研究方向在耳朵和鼻子,這是身體(ti) 的一部分,但是當今的醫生很難去修複它們(men) 。但是在我看來,將來很有希望通過一台3D打印機和含有患者自身細胞的生物墨水來解決(jue) 這些問題。”他說。
要做到這一切,研究人員們(men) 首先必須開發出一種使用活的人體(ti) 細胞製成的墨水,而且這種墨水能夠在打印之後保持其形狀。
為(wei) 了創建這樣的生物墨水,他們(men) 將從(cong) 褐藻中提取的多糖和來自木材(或者由細菌生成的)微小纖維素纖維混合在一起,再加入人類的軟骨細胞。
使用這種混合物,研究人員就能夠在一個(ge) 特定的體(ti) 係結構(比如說類似耳朵的形狀)中打印活細胞,同時在打印後仍然保持其形狀。而打印後的細胞能夠在實驗室的培養(yang) 皿中生成軟骨。
“但是,在體(ti) 外條件下,我們(men) 必須每隔一天就更換材料浸泡的營養(yang) 液,並添加,添加生長因子。”Gatenholm說。
然後,該研究的下一步則是實驗室培養(yang) 轉移到一個(ge) 活生生的係統中。研究團隊打印出組織樣本,並將其植入小鼠體(ti) 內(nei) 。讓人興(xing) 奮的是,這些細胞存活了下來,並生成軟骨。
為(wei) 了增加細胞的數量,研究人員將軟骨細胞與(yu) 來自骨髓的人骨髓間充質幹細胞混合在了一起。
目前的研究已經表明,這些幹細胞有效地刺激了原代細胞增殖,超過了後者單獨存在的時候。而根據60天體(ti) 內(nei) 實驗的初步數據顯示,這一組合確實促進的了軟骨細胞和軟骨的生產(chan) 。
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