利用3D列印技術,老鼠背上長出了類似人類的耳朵。這項技術有可能在不需要手術的情況下被用於建造新的耳朵或人體其他部位。
3D列印技術越來越多地被用於定製人體的新部位,比如頜骨、肋骨和脊柱。但這些部分必須列印在體外,然後通過手術植入體內,這就有感染的風險。
現在,中國四川大學的Maling Gou和他的同事們已經證明,身體部位可以在體內3D列印,至少在老鼠身上,因此不需要手術。
首先,研究人員將由水凝膠顆粒和軟骨細胞組成的「生物墨水」注射到老鼠的背部。
接下來,他們在墨水上投射出耳朵形狀的近紅外光。光使水凝膠顆粒粘在一起,層層發展成耳狀結構。
在接下來的一個月裡,軟骨細胞在水凝膠結構的周圍生長,最終形成類似於真正的人類耳朵的軟骨結構。
小鼠沒有明顯的炎症或其他副作用。
20世紀90年代著名的「瓦坎蒂鼠」實驗也讓老鼠的背上長出了一個類似人類的耳朵,但它是通過在老鼠皮膚下面植入一個預先製作好的植入軟骨細胞的塑料支架而製成的,而不是直接在現場3D列印支架。
研究人員希望這項新技術可以用來為那些患有先天性小耳畸形的人建造新的耳朵,這種小耳畸形會阻礙耳朵的正常發育。
「我們正在努力改進這項技術,以便將來治療人耳缺陷,」Gou說。
加拿大麥吉爾大學的Derek Rosenzweig說,這種非手術3D列印技術也有可能用於修復鼻子、手指、腳趾或肘部受損的軟骨。
相比之下,髖關節和膝關節深部軟骨缺損可能更難修復,因為近紅外光通常只能穿透人體約2釐米,他說。
Gou的團隊希望最終能夠採用這種技術來修復其他受損的器官,比如心臟或肺。
然而,這將更具挑戰性,因為心臟和肺包含多種類型的細胞,在身體深處,不斷收縮和放鬆,Rosenzweig說。