打印生物反应器可以用肋骨生长颌骨

发布者:匿名 2019-03-28 浏览量:1018


德克萨斯大学,休斯顿大学健康科学中心(UTHealth)和贝勒医学院的研究人员开发出一种打印生物反应器,可在肋骨内产生新的颅面结构。该研究是由武装部队再生医学研究所资助的长达十年的计划的一部分。虽然目前的研究重点是战场伤害,但它有可能很快实现以民用医学为中心的飞跃。

该技术还有可能取代目前的骨移植技术。研究人员指出,该技术是利用人体自然修复能力培养细胞和组织的一种手段。利用这种技术,来自肋骨的干细胞和血管渗入到打印模具中的支架材料,并用定制适合患者的天然骨替换它。这项研究建立在先前的研究基础之上,该研究基于从真实骨植入胸腔中创建或不使用自身血液供应的骨移植物,并将该想法发展成适当的生物反应器。

这项工作的一个重大创新是利用一个3D打印生物反应器来形成生长在身体另一部分的骨骼,同时我们利用这个缺陷来接受新产生的组织,”Antonios Mikos说道,他是Louis Calder的水稻生物工程、化学和生物分子工程教授,国家工程院和国家医学院成员。

生物反应器的优点

3D打印的生物反应器填充有自体骨或合成移植物。这些形成了该技术的主要组成部分,生长定制的骨植入物以修复患者肋骨造成颌骨损伤。该方法最显著的优点是它不再需要骨骼收获来形成移植物。

作为概念证明,研究人员在绵羊的下颌骨中创造了一个矩形缺陷。然后,他们用PMMA骨水泥打印植入式模具和垫片。间隔物促进愈合并且也可以防止疤痕组织填充缺损部位。通过挖掘足够的骨骼来暴露骨膜,它们使成为干细胞和脉管系统的来源。这培养了在印模生物反应器中辅助骨骼生长的支架材料。测试组包括压碎的肋骨或合成磷酸钙材料以制备生物相容性支架。

研究人员使用肋骨是因为它们易于接近并且是干细胞和血管的丰富来源。在体内生长部位的另一个好处是不存在身体排斥的可能性。打印的生物反应器还可以同时在多个肋骨上生长新的骨骼。虽然这项研究还很年轻,但它有可能彻底改变整个医疗体系。

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