@ 2016.02.17 , 10:05
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3D打印出可移植人耳

科学家们已经研发出革命性的3D生物打印技术,这种技术打印出来的可替换组织足够坚固,能够承受手术移植。为了展现这一技术的能力,科学家们打印了颌骨、肌肉、软骨组织和人耳进行实验。

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Wake Forest再生医学研究所的Anthony Atala领导着研究团队,历时十年研发出完整的组织和器官打印系统(ITOP)。一旦证实它能安全地被使用在人体上,这些3D打印的生物结构将被用来替换病人身上受伤、缺失和患病的组织。由于它们是在电脑上被设计出来的,因此这些替换部位能够定制,满足病人的特殊需求。这一突破性技术的细节被发表在自然生物科技上。

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生物打印机与传统的3D打印机工作原理一样,都是利用添加剂一层层地打印出复杂结构。但生物打印机并不使用塑料、树脂和金属,它使用的是与活体组织类似的特殊生物材料。

现有的生物打印机无法制造出正确尺寸或者强度合适的组织。它们打印出来的东西要么太脆弱要么结构不适用于手术移植。它们也无法打印出更加复杂的结构比如血管和脉管。没有现成的血管,细胞就无法获取关键的营养物质和氧气。

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Atala表示:“没有血管的支持,细胞无法生存,而不到200微米的血管极其细小,这样的限制因素使得生物打印成为一种极具挑战的技术主张。”

新的生物打印系统克服了所有这些不足。可生物降解的聚合物材料形成组织形状,水凝胶(对细胞无毒)负责将细胞运输到结构中。临时的外置结构能够维持打印过程中物体的形状。为了处理被限制的尺寸,研究人员们需在设计中嵌入微通道,允许营养物质和氧气被运送到结构里的各个细胞中。

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Atala说:“基本上我们重新创建了毛细血管,这样的微通道就像毛细血管床一样。”

为了测试他们的3D打印生物部位,研究人员们在活体动物身上做了不少实验。人类外耳被移植到老鼠的皮肤下。两个月后,这些耳朵依旧维持着它们的形状,里面也形成了软骨组织和血管。被打印出来的肌肉组织也被移植到老鼠身上,同外耳一样,它们也保持着结构完整性。

干细胞创造出来的颌骨也被移植到了老鼠身上,五个月后,这些结构形成了血管骨组织。未来,3D打印骨头将被用在人类面部重建中。

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Atala表他带领团队打印出来的组织拥有正确的尺寸、硬度合适且功能完备。他们的系统能够产生几乎任何形状的、结构稳定的人体组织,部分需要电脑建模以满足病人的特殊需求。

一旦这些结构被证实安全有效,研究人员们就能开始人体试验。然而,Atala表示:“我们还在探索这些东西的安全性,我们仍有不少测试要做,这些测试将花费很长一段时间。”

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 20+1

  1. 3065069

    对嘛,这才是应该打印的

    [35] XX [0] 回复 [0]
  2. 风大算吊毛
    @2 years ago
    3065082

    怎么说呢,预期未来仿真娃娃会越来越真

    [34] XX [2] 回复 [0]
  3. 3065092

    移植完后能动耳么?

  4. bugforever
    @2 years ago
    3065094

    老板,帮我打一份红油耳丝,A4的

    [12] XX [1] 回复 [0]
  5. 不要再重名了
    @2 years ago
    3065102

    最新生物科技3D打印技术,让你的“那话儿”赶非超美不是梦,做一个昂首挺胸的真男人,XX武警医院传统中医3D打印科50年临床经验张大夫亲自主刀,来电请致135XXXXXXXX

    [25] XX [1] 回复 [0]
  6. 正义歹徒
    @2 years ago
    3065107

    木耳都可以打印了!

  7. 神响
    @2 years ago
    3065120

    @不要再重名了: 你知道有种植入假体么。。。。上次无节操无聊图贴了一个。。。我感觉吊炸天了

  8. 文艺老司机
    @2 years ago
    3065130

    人造人计划+3%

    [10] XX [1] 回复 [0]
  9. 哈佛教授
    @2 years ago
    3065144

    火电核电什么的已经过时了,将来比拼的就是打印耳朵的材料。

  10. 简单又好吃
    @2 years ago
    3065159

    我知道你们想打什么

  11. 愛得太用力
    @2 years ago
    3065209

    30cm不是夢~

  12. 红白机
    @2 years ago
    3065210

    我的半月板就等着这东西的研究了啊!!!!

  13. 3065217

    记得央视播过一个“鼠背上的人耳朵”。。。

  14. 一颗赛艇
    @2 years ago
    3065420

    @huo: 原理不一样啊 就像一个是用损坏残余的心脏上注入干细胞 慢慢培养一个完整心脏 而这个是直接用干细胞打印一个心脏 以前有打印一个肾的 但是那个是没有毛细血管 没有肾小球这些微结构的 因此是没有功能的 现在这个打印能打印毛细血管这样的微结构 也许以后就能打印肾小球 从而使打印肾有功能

  15. mipulo
    @2 years ago
    3065558

    仿佛看到以后3D打印怪胎横行的悲剧啊

  16. 邮递员
    @2 years ago
    3065674

    那可以先打好耳洞再帮我装上去吗?这样不疼

  17. 3065816

    噢,红白机,好消息是半月板已经有英国人做出来了,坏消息是应用到临床还有很长的路要走,因为是细胞产品,安全检查比这个3D打印人耳麻烦多了。

  18. 3065820

    一颗赛艇,这个耳朵不是干细胞做的,只是用类似生物的材料而已,也就是说只是个支架,可供细胞在上面生长,本质上说和几十年前上海生科院做的事没啥区别,只不过应用了新材料而已。

  19. 土金水
    @2 years ago
    3066620

    能不能听到声音最重要的还是耳蜗啊

  20. 卧槽
    @2 years ago
    3068884

    打印螃蟹胳膊移植上去 可怕

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