艾伯塔大学的一个研究小组发现了一种使用3D生物打印技术来创建用于外科手术的定制形状软骨的方法。这项工作旨在使外科医生在手术后更容易治疗患有鼻软骨缺损的皮肤癌患者。


研究人员使用了专门设计的水凝胶(一种类似于Jell-O的材料),可以将其与从患者体内收集的细胞混合,然后以通过3D成像捕获的特定形状进行打印。经过数周的时间,材料在实验室中培养成为功能性软骨。

研究人员成功使用3D生物打印创建鼻软骨

“人体内软骨的形成需要很长时间,而这种方法大约需要四个星期就能完成。因此,它必须经过一定时间,尤其是当植入体内时。但是从功能上讲,它能够完成软骨所能做的事情。”医学与牙科学院的外科教授Adetola Adesida说。


研究人员使用经过特殊设计的水凝胶,该水凝胶可以与从患者那里收集的细胞混合,然后以特定的形状印刷。在大约四个星期的时间里,该材料在实验室中培养成为功能性软骨。


Adesida,Boluk和研究生Xiaoxiao Lan领导了创建3D打印软骨的项目,希望为面对许多皮肤癌患者的临床问题提供更好的解决方案。


在北美,每年有超过300万人被诊断出患有非黑色素瘤皮肤癌。在这些人中,有40%的人鼻子上有病变,许多人需要手术将其去除。作为该过程的一部分,许多患者可能已经去除了软骨,从而使面部容貌变差。


传统上,外科医生会从患者的一根肋骨中取出软骨并对其进行整形,以适应重建手术所需的尺寸和形状。但是该过程伴随着并发症。


“当外科医生重组鼻子时,它是笔直的。但是,当它适应新环境时,会经历一段变形的过程,几乎像肋骨的曲率一样翘曲,” Adesida说。


“另一个问题是,当您正在打开肋骨隔室,它可以保护肺部,只是为了重组鼻子。这是一个非常重要的解剖位置。该患者的肺部萎陷,死亡风险更高。”他补充说。


研究人员说,他们的工作既是精密医学又是再生医学的一个例子。专门为患者打印的实验室生长的软骨可以消除肺部塌陷,肺部感染和患者肋骨部位严重疤痕的风险。


“这对患者有利。他们可以上手术台,在大约30分钟的时间内从鼻子上取一个小肋骨,然后从那里我们可以为他们专门建造不同形状的软骨,我们甚至可以储存细胞并在以后使用它们来构建手术所需的一切。这就是这项技术可以让您做到的。” Adesida说。


该小组正在继续研究,现在正在测试在动物模型中移植后实验室生长的软骨是否保留其特性。该小组希望在接下来的两到三年内将这项工作转移到临床试验中。


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