研究人员使用了一种特殊设计的水凝胶——一种类似jell - o的材料,它可以与从病人身上提取的细胞混合,然后打印成通过3D成像捕捉到的特定形状。经过几周的时间,这种材料在实验室中被培养成有功能的软骨。“在个体体内制造软骨需要一生的时间,而这种方法需要大约四周的时间。所以你仍然期望它需要经过一定程度的成熟,尤其是在植入体内的时候。但从功能上来说,它能够做软骨所做的事情,”医学和牙科学院的外科教授阿德托拉·阿德西达说。“它必须具有一定的机械性能,而且必须具有强度。工程学院的教授Yaman Boluk补充说:“这种材料(一开始)92%是水,从而满足了这些要求。”
Adesida, Boluk和研究生Xiaoyi Lan领导了该项目的创建3 d印制希望能为许多患者面临的临床问题提供更好的解决方案皮肤癌.
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。其中,40%的人鼻子上有损伤,许多人需要通过手术移除。作为手术的一部分,许多患者可能会摘除软骨,导致面部变形。
传统上,外科医生会从患者的一根肋骨上取出软骨,然后将其重塑,使其符合重建所需的大小和形状手术.但是这个过程有并发症。“当外科医生重建鼻子时,它是直的。但当它适应新环境时,它会经历一段重塑期,在那里它会扭曲,几乎像肋骨的弯曲。从外表上看,这是个问题。”“另一个问题是,你打开了保护肺部的肋骨室,只是为了重建鼻子。这是一个非常重要的解剖位置。病人可能会出现肺萎陷,死亡的风险要高得多。”
研究人员说他们的工作是两者的一个例子精密医学和再生医学.实验室培养的专门为患者打印的软骨可以消除肺衰竭、肺部感染和患者肋骨处严重瘢痕的风险。“这是为了病人的利益。他们可以上手术台,做个小手术活组织检查在大约30分钟内从它们的鼻子上取下软骨,然后我们就可以为它们建造不同形状的软骨,”阿德西达说。“我们甚至可以储存这些细胞,以后用它们来制造手术所需的一切。这就是这项技术允许你做的事情。”
该团队正在继续其研究,现在正在测试实验室培养的软骨在动物模型移植后是否保持其特性。该团队希望在未来两到三年内将这项工作进行临床试验。
来源:阿尔伯塔大学