新的3d打印设备可以帮助治疗脊髓损伤
明尼苏达大学的工程师和医学研ob欧宝直播nba究人员合作创造了一种具有开创性的3d打印设备,该设备有朝一日可以帮助长期脊髓损伤的患者恢复某些功能。
一个由硅树脂制成的3d打印指南作为专门细胞的平台,然后3d打印在其上方。该指南将通过手术植入脊髓损伤区,在那里它将作为一种“桥梁”,连接损伤区上方和下方的活神经细胞。希望这能帮助患者减轻疼痛,并恢复肌肉、肠道和膀胱控制等功能。
这项研究今天在网上发表先进功能材料这是一份经过同行评议的科学杂志。
Michael McAlpine博士说:“这是第一次有人能够直接3d打印从成人细胞中提取的神经干细胞,并让这些细胞在实验室中分化为活跃的神经细胞。”他是这项研究的合著者之一,他也是明尼苏达大学科学与工程学院机械工程副教授本杰明·梅休。
“这是开发一种治疗方法来帮助人们的非常令人兴奋的第一步脊髓损伤该研究的合著者、明尼苏达大学医学院神经外科和干细胞研究所助理教授安·帕尔(Ann Parr)说。“目前,对于长期脊髓损伤的患者没有任何好的、精确的治疗方法。”
目前,美国约有28.5万人遭受脊髓损伤,每年全国约有1.7万人新增脊髓损伤。
在过去两年明尼苏达大学开发的这个新过程中,研究人员从成年人的任何细胞开始,比如皮肤细胞或血细胞。利用新的生物工程技术,医学研究人员能够将这些细胞重新编程为神经干细胞。ob欧宝直播nba工程师们使用一种独特的3d打印技术将这些细胞打印到硅酮导板上,该技术使用同一台3d打印机同时打印导板和细胞。该指南使细胞保持活力,并允许它们转变为神经元。该团队开发了一个原型指南,将通过手术植入脊髓受损部分,帮助连接损伤两侧的活细胞。
“一切都在合适的时间汇集在一起,”Parr说。“我们能够在最近几年中使用最新的细胞生物工程技术,并将其与尖端3-D印刷技术相结合。”
即使使用最新的技术,开发原型指南也不是件容易的事。
“3d打印这样脆弱的细胞是非常困难的,”麦卡尔平说。“困难的部分是让细胞保持快乐和活力。我们在打印过程中测试了几种不同的配方。事实上,我们能够保留大约75%的细胞在3-D印刷过程中活着,然后将它们变成健康的神经元非常令人惊叹。“
如果下一步成功了,这项研究的回报可能会改变那些脊髓损伤患者的生活。
“我们发现,传递任何信号受伤可以改善患者的功能,”帕尔说。“有一种观点认为,脊髓损伤的人只有能再次行走才会感到快乐。事实上,大多数人想要的是简单的东西,比如膀胱控制或能够阻止他们的腿无法控制的运动。这些简单的功能改进可以极大地改善他们的生活。”
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