3D打印技術打造新型人工耳,能用于醫(yī)學移植嗎
據(jù)報道,美國康奈爾大學和威爾·康奈爾醫(yī)學院的研究人員合作,利用三維(3D)打印技術和含有牛耳活細胞的凝膠造出一種新型人工耳,無論在外觀還是功能上,均可與真耳相媲美。研究人員指出,這種新型生物工程替代耳可作為整形外科手術的一種方案,幫助天生小耳畸形患兒和那些因其他原因失去部分或全部耳廓的人。相關論文在線發(fā)表于2月20日出版的《公共科學圖書館·綜合》上。
威爾·康奈爾醫(yī)學院生物再生醫(yī)學與外科實驗室主任、整形外科副教授詹森·斯佩克特介紹,通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多,質感與真耳相差較大;如果用病人的肋骨組織以手術方式重塑外耳,不僅難度大,還給病人帶來很大痛苦,因此很難制成既美觀又實用的人造耳。
為造出這種生物工程耳,研究人員先用快速旋轉3D相機拍攝數(shù)名兒童耳朵信息,輸入計算機形成3D圖像,然后按照圖像用3D打印機打出一個固體模子,并在其中注入一種高密度膠原蛋白凝膠,其中含有能生成軟骨的牛耳細胞。此后數(shù)周內(nèi),軟骨逐漸增多并取代凝膠,3個月后軟骨會形成柔韌的外耳,替代最初用于塑形的膠原蛋白支架。
論文主要作者之一、生物醫(yī)學工程副教授勞倫斯·伯納薩說,設計模型只要半天時間,一天左右可打印出來,再花半個小時把凝膠注射進去,去掉模型只要15分鐘,修理一下再放進營養(yǎng)介質中培養(yǎng)幾天,就可用于移植了。
“用人體細胞尤其是病人的自體細胞,會減少排斥可能。”斯佩克特指出,給孩子移植生物工程耳的最佳時間是在他們五六歲的時候。如果解決了所有未來安全性和功效問題,最快在3年內(nèi),這種生物工程耳就可用于人體移植。
編輯圈點
3D打印已不是什么新鮮事物,然而打印出具有相應功能的活體器官卻還是令人咋舌。在人們還在為3D技術打印出惟妙惟肖的杯子、玩具而驚嘆不已之時,這一研究無異于把人們從“原始社會”帶進了“社會主義社會”。無法想見,3D打印技術還有著怎樣的巨大潛力可供挖掘。退一步講,即便這種打印出來的活體器官不能用于醫(yī)學移植,還是要為科研人員不可思議的創(chuàng)新精神擊節(jié)叫好。
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