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3D打印脊髓支架恢复受伤大鼠运动功能,应用可扩展至人类

2019年01月17日 浏览量: 评论(0) 来源:科技日报 作者:科技日报 责任编辑:admin
摘要:美国加州大学圣迭戈分校医学院和医学工程研究所的研究人员14日在《自然·医学》杂志上发表论文称,他们首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架。
美国加州大学圣迭戈分校医学院和医学工程研究所的研究人员14日在《自然·医学》杂志上发表论文称,他们首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架。

Credit: Jacob Koffler and Wei Zhu, UC San Diego

美国加州大学圣迭戈分校医学院和医学工程研究所的研究人员14日在《自然•医学》杂志上发表论文称,他们首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,在装载神经干细胞后被植入脊髓严重受损的大鼠脊柱内,成功帮助大鼠恢复了运动功能。

这一支架模仿中枢神经系统结构设计,呈圆形,厚度仅有两毫米,支架中间为H型结构,周围则是数十个直径200微米左右的微小通道,用于引导植入的神经干细胞和轴突沿着脊髓损伤部位生长。在大鼠模型实验中,研究人员将装有神经干细胞的支架移植到大鼠脊髓严重损伤的部位。几个月后,新的脊髓组织在损伤部位完全再生,并与宿主脊髓有效连接,大鼠后腿的运动功能得到显著改善。

研究人员称,3D打印支架提供了一种稳定的物理结构,能够保证植入的干细胞免受损伤部位毒性及炎症环境的影响,并帮助轴突完全穿过病变部位。这一实验的成功,表明他们已向修复人体脊髓损伤的目标迈出了关键一步。

在该研究中,团队使用了快速3D打印技术,2毫米厚的脊髓支架仅需1.6秒即可打印完成,若使用传统的喷墨打印机,则需要数个小时才能完成这样的工作。研究人员表示,这一方法应用也可扩展至人类,推动人体脊髓损伤修复临床试验的开展。作为概念验证,他们根据实际人体脊髓损伤的核磁共振成像扫描建模,制作了长度为4厘米的脊髓支架,而完成这一支架的打印也仅需10分钟。

总编辑圈点

前几年3D打印大火,现在看来,最有前途的应用领域可能是医疗。尤其是随着干细胞疗法慢慢成熟,移植的支架需要非标准的、定制的,除了3D打印没有更好的替代方法。实际上,3D打印模型如今已应用于手术前的演示和演练。期待这项“软”科技能尽早成为医生的好帮手。

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