英科学家计划用3D打印技术定制骨骼

英国格拉斯哥大学的研究员正开展一项计划:用3D打印技术合成“定制”骨骼,用于帮助遭遇地雷爆炸而接受重建手术的患者,增加术中可保存组织的量。

全球估计每年有4300人因地雷遭遇肢体残缺或死亡。例如,图片里叫Mohammad Mahdi的男孩,在阿富汗因地雷爆炸不幸失去了一条腿。

而骨骼重建手术受到可保留骨块的数量的限制。骨再生从理论上讲是可行的,但目前临床还没有成功试用。格拉斯哥大学的研发团队使用3D打印来创建人工骨支架。这些骨支架将被称为骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein,BMP-2)的生长因子和干细胞的纳米层所覆盖。

将骨支架放置于专门设计、被称为“Nanokick”的机器中,通过振幅15mm、1000次/秒的频率,通过震动骨支架来刺激干细胞和生长因子之间的相互作用,以促进骨组织快速生长。

该研发团队希望能够在3天~4天内,为患者制作定制的3D骨块。首次人体临床试验将会在五年内完成。一旦将3D打印骨架植入到患者体内,骨组织将会在体内继续生长,并完全替代3D打印的骨支架。而这些骨支架将会逐步溶解,只留下新生长的骨骼。

起初,该研究项目只是集中在较小的骨块上,但是对于多少合成骨可以移植到爆炸幸存者身上,目前还没有理论上的限制。如果研发成功,新技术将为外科医生进行爆炸修复手术提供更多的可行性方案,帮助患者重建和修复肢体和颅骨损伤。

该研究项目从慈善机构Find a Better Way获得了280万英镑的资助,该组织由前英格兰足球队员Bobby Charlton创立于2011年,旨在帮助因地雷爆炸而肢体缺陷的受害者。

Bobby Charlton

参考文献:British Medical Journal 2017;356:j23

DNA凝胶打印器官

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