科学家尝试利用细胞悬浮液和3D打印技术来安全重建患者缺失的骨骼

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  针对因为遭受意外事故或疾病而缺少一部分骨骼的患者,当前医疗手段通常会从身体其余部位取骨并移植。不过近年来,已经有许多科研团队在积极寻找替代方案,比如悉尼新南威尔士大学的 3D 打印细胞凝胶伤口注入技术。 据悉,目前已有各种各样的实验材料可以放置在缺少骨骼的空腔中。

  据悉,该校科学家打造了一种基于磷酸钙的“生物墨水凝胶”,其中已经含有患者自身的活骨细胞。然后借助一种被称作 COBICS 的生物打印技术,将无毒凝胶直接 3D 打印到患者缺损的部位。

  这种材料会在暴露于体液环境中几分钟内变硬,形成一种基于机械互锁的矿物质纳米晶体骨样材料。得益于这种三维微结构支架,相邻骨组织的细胞可以逐渐向其中迁移。

  随着这些细胞的继续繁殖,最终达成可让天然的活骨来替代的效果。目前研究团队正计划开展动物试验,以验证这项技术的可行性和预期效果。

  虽然目前也有其它一些实验性的“细胞预接种”骨替代材料,但这些植入物普遍需要动用有毒化学品和高温炉。相比之下,COBICS 凝胶可以直接地挤出并与患者的骨骼结合。

  带领这项研究的 Kristopher Kilian 教授和 Iman Roohani 博士表示:

  我们畅想着有一天,需要骨移植的患者能够走进医院,然后通过骨骼解剖结构成像和 3D 打印技术,利用自身细胞来直接注入到缺骨的空腔中。

  若真等到了那一天,医学界可能迎来彻底的变革,在减少患者痛苦的同时、还能够挽救更多的生命。

  有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊上。

  原标题为《Synthetic Bone‐Like Structures Through Omnidirectional Ceramic Bioprinting in Cell Suspensions》。

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