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3D打印能夠實現打印耳朵形狀的物體已經不奇怪。可是最近中國上海的科研團隊居然用3D打印技術培育出真實的人類耳朵!并且,成功移植到了五名小男孩身上!
據英國《獨立報》1月31日報道,來自中國上海的科研團隊使用3D打印技術,利用5名先天性小耳畸形病童的耳朵細胞,在實驗室培育出了人類耳朵,并成功將其移植到病童身上。此項研究發表在國際開源期刊《E生物醫學》(EBioMedicine)上。研究人員認為,這是再生醫學領域首例。
中國科研團隊屢屢在國際上發聲。這是“克隆猴”事件后,中國科研團隊又一次震驚外媒!帶著無數驚喜與疑問,我們先了解一下:
▍3D打印技術究竟怎樣“打印”耳朵?
所謂3D打印,其工作原理與傳統打印原理類似,主要區別在于3D打印機使用的“墨水”是實實在在的原材料。3D打印機不用紙或墨,而是通過計算機輔助設計、激光掃描、材料熔融等技術,使特定金屬粉或可塑性高的材料熔化,并按電子模型圖的指示一層層疊加“鑄造”起來,最終把電子模型圖變成實物。
據悉,這五名兒童的年齡在6歲到9歲之間,出生時耳朵發育不全并患有先天性小耳癥。
先天性小耳畸形是一種結構異常,畸形輕重程度有很大不同,表現為耳朵發育不全甚至完全缺失,導致聽力受損。目前廣泛使用的小耳畸形療法包括使用硅膠假體耳或肋骨—軟骨重建,但結果不一。
為解決這一問題,我國組織工程國家工程研究中心的周廣東教授帶領團隊,利用耳朵軟骨細胞為培育患者出了一只新耳朵。
▍具體實驗過程:
首先,科學家對病童未受影響的耳朵進行掃描,然后將其翻轉并3D打印出一個可生物降解的耳朵模型,其上布滿小孔。
接著,他們從患者未受影響的耳朵提取出軟骨細胞填充小孔。3個月后,軟骨細胞開始生長成模型的形狀,模型本身開始分解。
最后,他們將這只重新生長的耳朵移植到兒童的身上。
結果顯示,兩年半以前進行首例手術的病童,身體未見排斥反應跡象。
▍業界怎樣看待此次實驗?
醫學界目前使用的人造耳朵主要成分為泡沫聚苯乙烯或患者人體肋骨組織。前者質感與人耳差異較大,后一種方式既困難又令患者十分疼痛,很難制成既美觀又實用的人造耳朵。研究人員認為,3D打印人造耳朵的優勢在于能夠個性化“定制”,幫助失去部分或全部外耳的人士。
不僅如此,美國研究人員此前認為,軟骨可能是最適合3D打印技術的人體組織,因為軟骨內部不需要血液就能存活。
波士頓眼耳醫院整形外科醫生泰莎·哈德洛克說:“新研究的新奇之處在于,這是科學家首次在5名病人身上進行此類實驗,且長期跟蹤結果表明,耳朵狀況良好。”但她也認為,新研究存在一定的風險:將從人體獲取的細胞進行體外培養,必須使用刺激化合物促進細胞分裂,而這些化合物可能會給細胞正常分裂帶來一定的影響。
現在,科學家將對接受移植者進行長達5年的觀察,以評估實驗的成功程度。他們會檢查模型架構完全分解后耳朵是否保持完整,并努力改進實驗步驟,以期得到更自然的人耳。
參考來源:科技日報 新華社
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