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瑞士:3D打印機首次成功復制拇指

童程童美 2016-08-30

援引外媒報道,精確復制人類骨骼已不再是夢想!近期,瑞士科學家使用特殊的3D打印機首次打印出人體拇指骨骼,這項技術突破為醫生基于患者自身細胞培育替換受損或傷殘骨骼鋪平了道路。

摘要

援引外媒報道,精確復制人類骨骼已不再是夢想!近期,瑞士科學家使用特殊的3D打印機首次打印出人體拇指骨骼,這項技術突破為醫生基于患者自身細胞培育替換受損或傷殘骨骼鋪平了道路。

瑞士伯爾尼市因塞爾醫院的克里琴斯-溫南德(Christian Weinand)是這項研究的負責人,他在研究中成功地復制了自己的拇指骨骼,他風趣地說:“理論上你可以復制出身體上的任何骨骼結構。目前像我就多出一個‘手指’?!睖啬系率窃趯嶒炇依鲜蟮谋巢颗嘤鲎约旱哪粗腹趋?,這與1997年美國麻省總醫院杰伊-瓦蔡蒂(Jay Vacanti)從人體軟骨細胞中培育人體耳朵的方法是一樣。然而溫南德指出,正常來說,今后使用老鼠作為人體組織的培育平臺已沒有必要了。比如:如果某人失去了一個拇指,替代的骨骼將從原處生長出來。目前,可以采用患者自己的腳趾骨骼來替換拇指骨骼,或通過其他方法獲得骨骼碎片培育拇指骨骼。

在使用3D打印機培育人體拇指的過程中,首先,對需要復制的骨骼進行3D拍照,如果這一骨骼丟失或者嚴重受損,你可以對相對應存在的“孿生骨骼”(比如:另一只手的拇指)進行鏡像拍照。然后,將3D照片數據輸入3D噴墨打印機,該打印機可以沉積微薄的預選材料層,一層重疊著一層,直至形成一個完整的3D結構。溫南德在3D打印機的預選材料中裝載了磷酸三鈣(tricalcium phosphate)和一種聚乳酸(polylactic acid),這是在人體中固有的結構原料,經過3D打印機處理后,所形成的3D骨骼結構起到骨骼“腳手架”的作用,這個腳手架上包含著數以千計的微孔結構,是用于放置骨骼細胞,骨骼細胞在這里生長,最終這個腳手架完全生物分解。

研究小組從人體骨髓中提取CD117細胞,該細胞可以生長成為叫做造骨細胞(osteoblasts)的原生骨骼細胞,他們在骨骼腳手架中注射了一種用維持和滋養造骨細胞的凝膠??p合在老鼠背部皮膚之內的骨骼腳手架經過15周之后就會生成相應的人體骨骼。英國布里斯托爾大學干細胞研究員安東尼-霍蘭德(Anthony Hollander)稱,這項醫學技術早在1年前就取得了突破性進展,當時芬蘭坦佩雷大學由雷塔-索隆(Riitta Suuronen)帶領的一支研究小組用9個月的時間在索隆腹部培育出一個男性下頜骨組織。如果是這樣的話,干細胞可以從患者自身的脂肪細胞獲得。

霍蘭德說:“這項最新研究證實可以培育形成諸如拇指等精確尺寸大小的人體骨骼,下一步研究將試著證實此類實驗可以實現人體血管組織的成功培育?!彼€指出血管組織很容易在老鼠體內植入培育,因此他認為人體也可以實現血管組織復制培育,期望不久后的將來能在醫學臨床上實現。

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