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英国科学家准备在4年内生物打印出人类的耳朵
来源:温州市康声听力设备有限公司    上传时间:2015-12-31

英国科学家准备在4年内生物打印出人类的耳朵

前言

小耳症,也叫做先天性小耳畸形,或称为先天性外中耳畸形,表现为耳廓发育不全、常伴有外耳道闭锁或狭窄、中耳畸形,而内耳发育多为正常,往往通过骨传导有一定听力。

为了外耳美观,小耳症患者往往需要进行外耳整形。目前,外耳整形的材料除了Medpor(材料法)和肋软骨法,尚无第三种可植入进行手术的材料出现(义耳法、组织工程法暂不计算在内),而3D生物打印技术的出现,使自身细胞组织合成软骨进行外耳整形的可能性大增。与传统的3D打印不同的是,这种方法将采用自身细胞组织作为打印材料。

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(从左至右为不同程度小耳症者的畸形情况)

最近,英国威尔士Morriston医院的整形外科医生们正在研发一种方法,可以使用患者自己的细胞3D生物打印基于软骨的身体部位,比如鼻子和耳朵。他们希望能够在未来的三到四年内最先将这一方法用于人类的临床试验。据了解,该医院威尔士烧伤与整形外科中心的医生们已经通过与工程师和科学家们的合作,创建了他们自己的3D生物打印机。他们甚至从2012年起就一直在完善这项技术。

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这个过程包括采集来自病人的细胞样本,并在孵化器中使其生长数星期。这些细胞会跟一种特殊配方的液体一起进行3D打印,以创建一种果冻状支撑材料。该材料被放入有营养物质流动的孵化器后将继续生长直到它们足够强大、足够稳定,能够被植入患者体内为止。

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如今,Morriston医院的外科医生们已经成功地3D生物打印出活的小颗粒软骨组织,并能够在3D打印过程中存活。而且他们已经研发出能够与人类细胞兼容的果冻状支撑结构。医生们下一阶段的任务就是将这些“果冻”和软骨细胞混合在一起,并按照需要的身体部位形状将其3D打印出来。

“我们正在试图使用人类细胞打印生物结构,并提供适当的环境和合适的时机使它们成长为我们可以放入人体内的组织。它将重建人体缺失的身体部位,比如鼻子或耳朵的一部分,而且最终可以重建更大的部位,诸如骨骼、肌肉和血管等。”该医院的Iain Whitaker教授说。

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Iain Whitaker教授、Zita Jessop、Jasper Sison和Daniel Thomas博士

“我们进行了人体细胞可以在可3D打印的结构中存活的概念验证,而且它们也能够在打印过程中存活下来。”他继续说。“我们目前正在培养大量的细胞,以便打印更大的结构,并进行一系列的测试以确保其足够稳定,可以用来植入于病人使用。”

尽管这项研究工作仍然处于相对早期阶段,但是该团队对于该技术的发展相当有信心。如果下一步3D打印身体部位完成,研究团队将会在动物身上进行实验,然后通过批准进行人体实验。而这一切最快会在未来三年内完成。一旦完成,该生物打印技术可以用于在两个月内生成新的身体部位,而无须从患者身体别的地方切下来再进行植入。

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生物打印的意义

可能有很多小耳畸形症患者或患儿家长已经了解,目前外耳再造的材料主要分为两大类,即材料法和肋软骨法。材料法是使用Medpor材料进行手术,而肋软骨法则取自身肋软骨,由主刀医生在手术室里现场雕刻进行手术。小耳整形学术界对这两种方式有很多不同的见解。而3D生物打印的出现,则为小耳整形提供了新材料的选择,既不需要取自身肋软骨,也不是外来“异物”Medpor材料,而是由自身细胞组织合成软骨(并非传统3D打印材料与传统组织工程)。这个方法若实现将为众多小耳畸形患者带来全新的整形选择。期待~~

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