3D打印技术成功再生膝盖组织

2015年2月28日

3D打印的医疗应用层面广泛,其中一个技术是用3D打印出的生物支架引导细胞再生以构成新的器官。此方法适用于再生单细胞组织如软骨。虽然要这些人造器官在体内正常运作并不容易,但哥伦比亚大学医学中心的研究员在此技术的发展方面迈进一大步,最近成功地利用此方法制造了稳定膝关节的半月板组织。

bioplotter-1024x572.png

半月板撕裂是一种普遍的膝盖创伤,当膝盖失去了天然的减震器,关节炎的机会便相应增加。现时除了移除该组织以减低痛楚、消肿外,并没有有效修复的疗法。本文介绍的新疗法由研究团队领导、牙科毛教授(Jeremy Mao, DDS, PhD)带领,利用3D打印支架和准确的蛋白释放系统引导细胞再生。

毛博士展望从磁力共振扫描到3D打印个人化半月板支架大概只需几天时间。打印出来的支架之后可在一周内送到病人所属医院或诊所,再经手术植入病人膝盖。

首先从病人健康的膝盖扫描完整的半月板,然后把它转化成3D图片。得到的资料在透过生物降解高分子材料(biodegradable polymer )3D打印出支架。团队用的是EnvisionTEC’s bioplotter生物打印机,能利用不同温度的物料进行3D打印。整个过程有点相像桌面FFF 3D打印技术,但效果更为精细。

3D打印支架可以说是最容易的部分,引导细胞再生要更费尽心思。为了引导病人身体的干细胞围绕支架制造新的半月板组织,科学家需要利用两种重组细胞的人体蛋白质 - 结缔组织生长因子(CTGF)和转化生长因子β3(TGFβ3)。这些生长因子必须在指定时间和次序释放出来。团队先植入支架,然后把包含因子的两块薄膜放置于半月板的内及外部,让因子慢慢渗透出来引导细胞再生。

meniscus-3d-printing.gif

毛博士的这些应用于人体的工作和理论是源自早前成功为绵羊身上进行的实验。他跟团队认为这种方法随着人体生长模式自然地在体内进行,改革了传统的器官再生工程技术。


原文作者:Davide Sher
文章出处:3D Printing Industry

发表你对此文章的意见
必须先登录才能回复。 登陆 »
评论

相关文章

奥库3D.com – 个性化3D打印精品网店