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猶他大學生物醫學工程助理教授Robby Bowles及其團隊開發了一種3D打印細胞的方法，用於生產韌帶和肌腱等人體組織，從而大大提高患者的康復率。 韌帶，肌腱或椎間盤破裂嚴重受損的人可以簡單地打印新的替換組織並最終植入受損區域。 3D打印方法涉及從患者自身體內脂肪中取出乾細胞並將其印刷在一層水凝膠上以形成肌腱或韌帶，該肌腱或韌帶隨後在植入之前在培養物中體外生長。 圖片來源：Dan Hixson /猶他大學工程學院。
憑藉今天的技術，我們可以進行3D打印雕塑，機械零件，假肢，甚至槍支和食品。 但是，猶他大學生物醫學工程師團隊已經開發出一種方法，用於3D打印細胞生成人體組織，如韌帶和肌腱，這一過程將大大提高患者的康復。 根據發表在組織工程雜誌上的一篇新論文，C部分：方法 ，一個韌帶，肌腱或椎間盤破裂嚴重受損的人可能只是打印出新的替代組織並最終植入受損區域。
“它將允許患者在沒有額外手術的情況下接受替代組織，而無需從其他部位收集組織，這些組織有其自身的問題來源，”猶他大學生物醫學工程助理教授羅比鮑爾斯說，他與論文共同撰寫了該論文。前U生物醫學工程碩士生David Ede。
花了兩年時間進行研究的3D打印方法包括從患者體內的脂肪中取出乾細胞，然後將它們印在一層水凝膠上，形成肌腱或韌帶，然後在體外進行培養。植入。 但這是一個極其複雜的過程，因為這種結締組織由複雜模式的不同細胞組成。 例如，構成肌腱或韌帶的細胞必須逐漸轉移到骨細胞，以便組織可以附著在骨骼上。
“這是一種以非常可控的方式創建一種模式和細胞組織的技術，而這種技術是您無法使用以前的技術創建的，”Bowles談到了印刷過程。 “它允許我們非常具體地將細胞放在我們想要的地方。”
為此，Bowles和他的團隊與位於鹽湖城的Carterra公司合作，該公司開髮用於醫藥的微流體裝置。 研究人員使用了Carterra的3D打印機，通常用於打印抗體用於癌症篩查應用。 但Bowles的團隊為打印機開發了一種特殊的打印頭，可以按照他們需要的受控方式放置人體細胞。 為了證明這一概念，該團隊打印出了一種發光熒光色的轉基因細胞 ，以便最終產品可視化。
目前，患者的替代組織可以從患者身體的另一部分或有時從屍體收穫，但是它們可能質量差。 脊椎盤是具有骨界面的複雜結構，必須重建以便成功移植。 這種3D打印技術可以解決這些問題。
專門從事肌肉骨骼研究的Bowles表示，該技術目前用於製造韌帶，肌腱和脊椎盤，但“它確實可以用於任何類型的組織工程應用，”他說。 它也可以應用於整個器官的3D打印，研究人員多年來一直在研究這個想法。 Bowles還表示，打印頭中的技術可以適用於任何類型的3D打印機。
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