美國科學(xué)家用3D打印骨骼研究治療骨質(zhì)疏松癥的辦法

dy1993   2017-06-15 09:18:51

加利福尼亞大學(xué)舊金山分校副教授Edward Hsiao正在使用一臺3D打印機(jī)來試圖創(chuàng)建3D打印骨骼。其希望通過他的研究能夠?yàn)楣琴|(zhì)疏松癥(FOP)的治療提供幫助。

3D打印骨骼的發(fā)展被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究人員的重要長期目標(biāo)。在創(chuàng)建出適合立即進(jìn)行人工植入的3D打印骨骼之前,3D打印任何類似于人骨的東西可能會(huì)導(dǎo)致重要的發(fā)現(xiàn)。

對于UCSF的一名醫(yī)學(xué)研究員來說,3D打印的骨骼可能具有非常重要的作用:治療骨質(zhì)增生癥和骨質(zhì)疏松癥。FOP患者每天都有巨大的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)榧词故亲钚〉那脫艉皖嶔?,也可能?dǎo)致他們的椎骨融合、關(guān)節(jié)鎖定,或其肋骨骨架凍結(jié),這一系列情況將可能導(dǎo)致患者呼吸困難甚至死亡。

因此,UCSF醫(yī)學(xué)副教授Edward Hsiao正竭盡全力為FOP患者提供解決方案。值得一提的是,其中一個(gè)解決方案涉及使用Organovo 3D打印機(jī)對骨骼進(jìn)行3D打印。

雖然Hsiao不相信為FOP患者3D打印新骨骼的可能性,但他認(rèn)為3D打印骨模型可以用來放置在顯微鏡下測試實(shí)驗(yàn)新藥的條件。使用誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSCs),一種能夠從成體細(xì)胞產(chǎn)生的多能干細(xì)胞,Hsiao已經(jīng)能夠制造許多人骨的重要成分,包括間充質(zhì)干細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。

“我們正在把細(xì)胞等同于一種墨水,”Hsiao說?!叭缓笪覀冇媚蛴〗Y(jié)構(gòu),讓墨水溶解,離開細(xì)胞。值得注意的是,細(xì)胞可以概括正常的發(fā)育過程?!边@些3D打印骨骼結(jié)構(gòu)對于Hsiao而言很重要,對于FOP患者而言更為重要。UCSF研究員認(rèn)為,3D打印骨骼可用于測試可以預(yù)防或減少骨畸形影響的實(shí)驗(yàn)藥物和其他治療。對FOP患者進(jìn)行這種治療是不容置疑的,因?yàn)樾轮委煹奈粗?yīng)可能對人類受試者有害。

Hsiao的3D打印骨骼研究也可能產(chǎn)生其他重要后果。醫(yī)學(xué)專家說,通過調(diào)查FOP患者的異常骨生長現(xiàn)象,他可能會(huì)發(fā)現(xiàn)為需要骨和關(guān)節(jié)置換的患者產(chǎn)生新骨的方法。換句話說,引起FOP患者如此痛苦的過程對于需要新骨的患者來說可能是非常有用的。

“在[FOP]患者中,我們知道成熟的骨形成可以在兩周內(nèi)發(fā)生,因此可以在成年人體內(nèi)生長骨骼?!盚siao說?!扒疤崾俏覀冃枰私馊绾握{(diào)整?!彪m然FOP患者和需要骨置換的患者不可能在不久的將來受益于Hsiao的研究,但其帶來的長期影響將是無限的。

“我的夢想是有一天能夠識別我們需要的細(xì)胞,給某人一種誘導(dǎo)正確基因的藥物,并將正確的細(xì)胞聚集到正確的位點(diǎn),并使細(xì)胞從頭開始重建關(guān)節(jié)?!盚siao說道。

此外,Hsiao參與了UCSF和Organovo去年宣布的合作伙伴關(guān)系中。

來源:3D虎

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