美利用3D打印設備制出生物工程脊髓

美3D打印出生物工程脊髓

美國明尼蘇達大學研究人員近日在《先進功能材料》雜志線上版發(fā)表研究論文稱，他們開發(fā)出一種新的多細胞神經(jīng)組織工程方法，利用3D打印設備制出生物工程脊髓。研究人員稱，該技術有朝一日或可幫助長期遭受脊髓損傷困擾的患者恢復某些功能。

該方法將先進的細胞生物工程技術和獨特的3D打印技術有效結合，利用生物3D打印設備，以硅膠制成的、可生物兼容的導板為支架，采用擠壓法，將誘導多能干細胞(iPSC)衍生的脊髓神經(jīng)元祖細胞(sNPCs)和少突膠質(zhì)祖細胞(OPCs)一層層精確打印到支架內(nèi)，最后形成生物工程脊髓。3D打印的sNPCs能夠在微支架通道中分化并延伸出軸突，形成神經(jīng)元網(wǎng)絡。鈣通量研究證實，這些神經(jīng)元網(wǎng)絡具有活性。

新技術有望幫助那些長期受脊髓損傷困擾的人。3D打印出的生物工程脊髓可通過外科手術植入患者脊髓損傷區(qū)域，充當損傷區(qū)域上下方神經(jīng)細胞間的“橋梁”，幫助重建軸突連接。雖然這種手段可能無法讓患者重新行走，但會減輕他們的痛苦，幫助他們恢復某些功能，如對肌肉、膀胱的控制能力。

研究人員表示，3D打印細胞非常困難，而要讓打印的細胞保持活性則更加困難。他們測試了幾種不同的配方，最后才做到讓75%的細胞存活下來，并變成健康的神經(jīng)元。

研究人員指出，成功3D打印OPCs與sNPCs，制出生物工程脊髓，表明他們開發(fā)的這種多細胞神經(jīng)組織工程方法是可行的。而新的3D打印技術也可用于制備新型仿生水凝膠支架，在體外模擬復雜的中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織結構，從而幫助開發(fā)新的脊髓損傷等疾病的治療方法。(劉海英)