軟骨受損怎么辦？3D打印將會給予答案

材料牛注：以細胞的“墨水”通過3D生物打印制造軟骨組織，這不再是夢，目前該項技術已經實現，并已成功地通過在老鼠體內的測試。

運動員、老年人和其他受傷且患有關節炎的人可能會失去軟骨，遭受疼痛。然而，目前研究者們報道，他們已經開發出以細胞的“墨水”通過3D生物打印制造軟骨組織的新技術，該項技術目前成功地通過了在老鼠體內的測試。這項研究將會打印出更精確的移植器官以替換壞死的鼻子、耳朵和膝蓋。

研究者們已將他們的研究成果在美國化學學會第251屆國際會議和展覽會上展出。

Paul Gatenholm博士說道，“三維生物打印是一項顛覆性的技術，它將可能實現改革組織工程已經生產再生醫藥。我們團隊的關注點在于跟外科醫生合作制造軟骨來修復受傷或癌癥帶來的器官損壞。我們致力于制造耳朵和鼻子，目前這對于外科醫生來說是個棘手的問題。但令人鼓舞的是，他們將可能會通過3D打印機和由患者自身的細胞制備的生物墨水來修復這些受損的器官。”

Gatenholm在瑞典 Wallenberg Wood Science Center的團隊正在逐步應對這項挑戰。首先，他們需要研發一種含有人類活體細胞的墨水，并且在打印后能夠保持其形狀（先前，打印出來的材料會坍塌變形）。

為了創造出新的生物墨水，Gatenholm的團隊將從褐藻中提取的多糖和從木材或細菌中提取的微纖絲混合，連同人類的軟骨細胞。使用這種混合物，研究者們可以打印出具有特定結構的活體細胞，并在打印后保持原貌，例如耳朵的形狀。也可在實驗室中打印的細胞，制造軟骨。

Gatenholm說道，“但是在體外環境下，我們必須隔天更換材料所在的營養液，并添加生長素。這是一個人工的環境。”

所以接下來需要做的是將研究從實驗室應用到活體系統中。Gatenholm團隊打印出的組織樣品被移植到老鼠體內，細胞存活并形成了軟骨。而后，為了增加細胞的數量（這是組織工程中的另一項難題），研究者們將軟骨細胞與來自人類骨髓的間葉干細胞混合。先前的研究表明干細胞促進原代細胞激增。超過60天的體內測試數據表明這種混合確實促進軟骨細胞和組織的形成。

Gatenholm認為在對人類試驗之前，進一步的臨床試驗仍需要進行。為了確保采用最直接的方法，他與一名整形外科醫生合作來預期和處理實際和監管的組織。

除了軟骨打印外，Gatenholm的團隊與一家美容公司合作，共同研發3D生物打印人造皮膚。在歐洲，禁止美容公司在動物身上做美容測試，所以他們希望使用打印的皮膚來防皺和防曬傷。

原文參考地址：3-D printing could one day help fix damaged cartilage in knees, noses and ears

感謝材料人編輯部丁菲菲提供素材