當幹細胞“遭遇”3D列印
- 發佈時間：2014-11-29 01:30:48 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （記者張曄 通訊員田天）從兔身上取出骨髓血，放在3D列印出的支架上，在體外經過4周的培養，再接種至裸鼠皮下培養，最終可以長出所需要的軟骨組織，而支架將在體內經過2年時間被緩慢降解。
記者11月26日從南京醫科大學了解到，由該校王黎明教授領銜的“融合3D列印和幹細胞技術”獲得成功，研究團隊應用這種技術成功“製造”兔肩關節，為軟骨再生和修復提供可能。
據該院姚慶強博士介紹，軟骨體外培養，需要以3D列印技術製造出“腳手架”——支架，在支架內富集骨髓血，並使用特定的方法誘導其中的幹細胞向軟骨細胞分化。
幹細胞號稱“萬能細胞”，在一定條件的誘導下，可以分化成包括骨骼細胞在內的多種功能細胞。而研究團隊所用的是間充質幹細胞，存在於骨髓血之中，能夠分化為軟骨細胞，好像“裝修隊”。
研究團隊發現，並不是所有結構3D列印支架都適合該種方法的軟骨生長。他們通過對比，最終選擇了具有方形孔蜂巢狀微結構的聚己內酯-羥基磷灰石（PCL-HA）支架。因為在培養的時候，這種方孔支架能夠更好地與骨髓血結合，其中的骨髓間充質幹細胞能夠在支架中保留、生長，微小的蜂巢孔洞也有利於細胞生長過程中的營養交換。
科研人員只需將骨髓血放進支架，特定的骨髓間充質幹細胞會成長為醫生所需要的軟骨。同時，支架在培養過程中大小穩定性強，優於常規生物可降解支架。其在培養完成接種至體內之後，在2年左右的時間內緩慢被人體降解。在降解過程中，細胞能夠及時生長填充支架降解産生的空間，成長完成之後穩定性強。
目前南醫大附屬南京醫院骨科已經能夠做到從自體身上取下幹細胞進行體外培養，用自己的幹細胞“養成”軟骨，這就避免了異體接種的免疫排斥反應、攜帶病毒、潛在致癌可能性等缺點。而且用3D列印技術列印出所需軟骨的形狀，在經過培養之後，長成的軟骨大小與所需無異。
姚慶強説：“3D列印與組織工程的結合，將帶來個體化植入物製作及組織工程技術的革命，將極大促進器官移植、組織修復重建及再生醫學等多學科的進步。”
下一階段，研究人員將在豬身上進行相關實驗，一步一步與人體機能組織接近。未來，有可能用這種技術完成人體的組織缺損修復。
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