日前，科學(xué)家們已經(jīng)找到一種方法，可以通過3D生物打印含有人類細(xì)胞的生物墨水來制造軟骨組織，這使得醫(yī)生們有可能通過3D生物打印個性化的植入物來治療患者受傷的鼻子、耳朵和膝蓋。所謂的個性化植入物，即是使用患者自身的細(xì)胞3D打印的軟骨組織。

如今，研究人員已經(jīng)成功地在一個小鼠體內(nèi)測試了該技術(shù)。據(jù)認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)使得運(yùn)動員、老年人和其他因受傷和關(guān)節(jié)炎而飽受軟骨損傷之苦的患者們看到了自己的病痛可能會被治愈的希望。

“3D打印是一種顛覆性的技術(shù)，有望徹底改變組織工程和再生醫(yī)學(xué)。”來自瑞典Wallenberg木材科學(xué)中心的Paul Gatenholm稱，他也是這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人。

“我們的團(tuán)隊(duì)興趣在于跟整形外科醫(yī)生共同合作，制造出軟骨來修復(fù)損傷或癌癥帶來的傷害。”Gatenholm說。

“我們的研究方向在耳朵和鼻子，這是身體的一部分，但是當(dāng)今的醫(yī)生很難去修復(fù)它們。但是在我看來，將來很有希望通過一臺3D打印機(jī)和含有患者自身細(xì)胞的生物墨水來解決這些問題。”他說。

要做到這一切，研究人員們首先必須開發(fā)出一種使用活的人體細(xì)胞制成的墨水，而且這種墨水能夠在打印之后保持其形狀。

為了創(chuàng)建這樣的生物墨水，他們將從褐藻中提取的多糖和來自木材（或者由細(xì)菌生成的）微小纖維素纖維混合在一起，再加入人類的軟骨細(xì)胞。

使用這種混合物，研究人員就能夠在一個特定的體系結(jié)構(gòu)（比如說類似耳朵的形狀）中打印活細(xì)胞，同時在打印后仍然保持其形狀。而打印后的細(xì)胞能夠在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中生成軟骨。

“但是，在體外條件下，我們必須每隔一天就更換材料浸泡的營養(yǎng)液，并添加，添加生長因子。”Gatenholm說。

然后，該研究的下一步則是實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)轉(zhuǎn)移到一個活生生的系統(tǒng)中。研究團(tuán)隊(duì)打印出組織樣本，并將其植入小鼠體內(nèi)。讓人興奮的是，這些細(xì)胞存活了下來，并生成軟骨。

為了增加細(xì)胞的數(shù)量，研究人員將軟骨細(xì)胞與來自骨髓的人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞混合在了一起。

目前的研究已經(jīng)表明，這些干細(xì)胞有效地刺激了原代細(xì)胞增殖，超過了后者單獨(dú)存在的時候。而根據(jù)60天體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的初步數(shù)據(jù)顯示，這一組合確實(shí)促進(jìn)的了軟骨細(xì)胞和軟骨的生產(chǎn)。