我國(guó)科學(xué)家們使用3D打印技術(shù)為小耳畸形兒童增加新的耳朵

lydiazhang   2018-01-31 10:00:06

中國(guó)的科學(xué)家們已經(jīng)使用3D打印技術(shù)為五名天生缺陷的耳朵缺陷的小孩增加新的耳朵。 軟骨細(xì)胞從孩子的耳朵被采取并且使用新的耳朵形狀的軟骨。

發(fā)生于每5,000名活產(chǎn)嬰兒中約1例的Microtia是一種先天性畸形,耳廓不完整,甚至完全缺失。 在西班牙裔,亞洲裔,美國(guó)原住民和安第斯人群中更為普遍,并可能導(dǎo)致聽(tīng)力障礙。 總而言之,這不是你想要生的東西。

解決小耳畸形可能會(huì)很棘手。 患者的選擇包括重建手術(shù),其可涉及如下的方法:例如采取患者的肋骨軟骨來(lái)創(chuàng)造新的耳朵,用塑料雕刻人造耳朵,或者簡(jiǎn)單地將耳朵保持原樣。

中國(guó)的一項(xiàng)新研究正在做一些不同的事情。 在此前在該領(lǐng)域的研究的基礎(chǔ)上,一組科學(xué)家對(duì)年齡在6歲至9歲之間的5名小耳畸形患者進(jìn)行了研究,使用CT掃描和3D打印技術(shù),構(gòu)建了一種與每位患者健康的三維結(jié)構(gòu)完美匹配的生物可降解支架 耳。

使用Z Corporation Spectrum Z510 3D打印機(jī)通過(guò)3D打印每個(gè)病人的耳朵的復(fù)制品來(lái)制造每個(gè)腳手架。然后使用粘土和硅樹(shù)脂鑄造3D印刷的耳模型以產(chǎn)生一組負(fù)模,其中可以模制生物材料支架。支架采用PCL網(wǎng)格作為內(nèi)芯,用PGA無(wú)紡布包裹,并涂以PLA。內(nèi)核由3D打印的網(wǎng)格組成。

然后這些支架被來(lái)自每個(gè)患者的活細(xì)胞填充。將軟骨細(xì)胞從每個(gè)患者的小耳耳朵的軟骨中取出,并將這些細(xì)胞接種到支架上并培養(yǎng)三個(gè)月。在這段時(shí)間之后,一旦每個(gè)患者的特定耳朵形狀產(chǎn)生軟骨框架,將實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的耳朵植入到五名患者中。

令人驚訝的是,這個(gè)過(guò)程大部分是成功的。對(duì)年輕患者進(jìn)行不同時(shí)間的監(jiān)測(cè),最長(zhǎng)的隨訪時(shí)間為兩年半,其中四名患者在新耳植入后6個(gè)月時(shí)表現(xiàn)出清晰的軟骨形成。其中三名患者耳朵的大小和形狀與耳朵相反。

雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不是沒(méi)有問(wèn)題。兩名患者的新耳朵在手術(shù)后表現(xiàn)出輕微的扭曲,科學(xué)家的研究有許多局限性:培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)仍然是一個(gè)危險(xiǎn)的策略,因?yàn)榧?xì)胞可以以不可預(yù)知的方式分裂,而使用兒童自己的軟骨細(xì)胞本身也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,因?yàn)樗麄兊亩洚惓?,可能患病。該過(guò)程也是昂貴的,因?yàn)樗ǘ鄠€(gè)階段,包括手術(shù)。

盡管如此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,研究仍然是重要的。隨著時(shí)間的推移,科學(xué)家們將對(duì)患者進(jìn)行為期五年的追蹤研究??茖W(xué)家們說(shuō):“總之,我們能夠成功地設(shè)計(jì),制造和再生患者特異性的外耳。盡管如此,仍然需要進(jìn)一步的努力,最終將這一原型工作轉(zhuǎn)化為常規(guī)的臨床實(shí)踐?!?/span>

一篇研究論文記錄了“體外再生患者特異性耳狀軟骨及其在耳廓重建中的首次臨床應(yīng)用”,已經(jīng)在EBioMedicine上發(fā)表。本書(shū)作者為廣東周海江江殷琦琦劉玉張慶國(guó)陳璋潘波周嘉鈺徐州孫恒孫李丹賀愛(ài)娟張志勇張文杰劉偉曹一林。

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