科学家首次用三维打印机成功复制拇指骨骼
时间:2017-12-07

  科学网 - 科学家们用3D打印机成功复制拇指骨

  据“新科学家”网站3月9日报道,最近科学家们首次成功地用3D打印机复制了一个男人的拇指骨骼,这一突破为外科医生使用自己的细胞复制一块与损坏或患病的骨头相同的骨头。

  瑞士Burnsel医院的Christian Weinand带领团队成功地复制了他自己的拇指骨,他说:理论上,我们可以复制任何骨头。

  早在1997年,他也在实验室老鼠的背部种植了他的拇指骨,就像马萨诸塞州总医院的Jay Vacanti使用人类软骨细胞培养人耳一样。

  不过,万德纳德说,实际上用实验鼠代替人体是不必要的。例如,如果有人丢了拇指,他们可以在原地复制骨头。现在,唯一的选择是用患者自己的脚趾来代替他的大拇指,或者用骨头的其他部分去碎裂。

  骨骼重复需要几个步骤。首先,您需要一个您想要复制的骨骼的3D地图。如果骨骼缺失或损坏,您可以尝试与另一对骨骼拍摄镜像。将图像放置在具有薄层多层材料的三维喷墨打印机中,一个接一个地加到打印机上,直到形成三维物体。

  Weinand在打印机上放置了含有三种磷酸三钙和聚乳酸这两种天然材料的人体。骨架细胞被印刷和种植在脚手架上,脚手架上有数千个气孔,支持骨细胞的生长并最终替代和完全降解脚手架。

  在交流手术后,从骨髓中提取CD117细胞,CD117细胞在实验过程中发育成原始的成骨细胞。科学家在骨支架上使用凝胶来滋养和培育原始细胞。最后,15周后,将支架缝合在小鼠背部皮肤下,直到支架完全转化为人骨。

  英国布里斯托尔大学干细胞研究员Anthony Hollander说,该研究项目一年前取得了重大突破。芬兰坦佩雷Riitta Suuronen研究小组将一名男子的下颌支具放在自己的腹部九个月,在这个实验中,这些干细胞来自患者自己的脂肪细胞。

  Hollander说:这种骨复制方法的好处是确保骨骼像现在一样生长。接下来,我们将证明这种植入方法在种植过程中是有效的并获得血管。 Weinand说:实验表明,血管可以从老鼠身上获得足够的营养,所以同样的方法也可以用在人身上。我希望能够在不久的将来为临床病人复制骨骼。尽管需要做更多的深入探索,但是这个技术的光明前景是可以确定的。

  新科学家网站报告原文(英文)