新的3D軟骨打印技術(shù)可以治療骨關(guān)節(jié)炎

      3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用繼續(xù)高歌猛進(jìn)。日前，由Rocky S. Tuan帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種使用3D打印技術(shù)重建人類軟骨的新方法。這種方法可以根據(jù)需要的任何形狀逐層重建病人的軟骨層，從而為徹底治愈關(guān)節(jié)炎帶來了希望。

      目前世界各地上有數(shù)以億計(jì)的人正經(jīng)受著關(guān)節(jié)炎的折磨，而骨關(guān)節(jié)炎是最常見的形式。骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生是由于年齡的增長(zhǎng)，一般的運(yùn)動(dòng)磨損使得關(guān)節(jié)退化，導(dǎo)致軟骨的喪失。軟骨是一種柔韌的組織，可以為骨頭之間的銜接提供緩沖。軟骨的喪失意味著骨骼開始互相摩擦，從而引起難忍忍受的疼痛。傳統(tǒng)的治療方法主要是使用藥物來阻斷疼痛，以及進(jìn)行高難度的關(guān)節(jié)置換手術(shù)等。

      “骨關(guān)節(jié)炎對(duì)人們的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，我們迫切需要了解該疾病的起源并找到有效的治療手段?！?匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院細(xì)胞與分子工程中心主任Rocky Tuan博士稱?！拔覀兿Ｍ?，我們正在開發(fā)的方法，無論是對(duì)于疾病的研究，還是在找到治療人類軟骨退變或關(guān)節(jié)損傷的最終方法方面，都能真正起到作用。”

     Tuan和他的團(tuán)隊(duì)一直致力于通過3D打印病人自己的干細(xì)胞，以形成軟骨組織。據(jù)了解，研究人員將干細(xì)胞與一種生長(zhǎng)基質(zhì)混合還一起，通過3D打印機(jī)擠出，這種生長(zhǎng)基質(zhì)不僅能夠幫助干細(xì)胞按照指定的形式生長(zhǎng)，而且還是一種生物肥料，能夠提供促進(jìn)那些細(xì)胞生長(zhǎng)的物質(zhì)。

      “我們基本上是通過給予細(xì)胞所需要的一切加快了它們的發(fā)展過程，同時(shí)創(chuàng)造一個(gè)支架，讓組織按照我們希望的確切形狀和結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)?！?Tuan說。

      研究人員努力的最終的目標(biāo)是能夠使用一種導(dǎo)管直接在患者病灶處3D打印軟骨的干細(xì)胞。例如，如果患者的膝蓋周圍有軟骨損失，外科醫(yī)生可以打印一個(gè)干細(xì)胞的混合物到這個(gè)人的腿里，使其逐漸成長(zhǎng)為替換軟骨。除了為骨關(guān)節(jié)炎患者減輕痛苦，該技術(shù)也可以用于救治戰(zhàn)場(chǎng)上受傷的士兵，或者意外交通事故的受害者。不像在世界其他地方進(jìn)行的3D打印軟骨研究，這種方法在打印過程中只使用可見光，而其他人大都使用紫外線燈，這種紫外線燈往往會(huì)破壞正在打印的細(xì)胞。

      Tuan的團(tuán)隊(duì)接下來計(jì)劃將他們的3D打印軟骨技術(shù)與以前開發(fā)的納米纖維紡絲技術(shù)結(jié)合起來。他們希望這樣能夠創(chuàng)建更加精確的軟骨結(jié)構(gòu)，可以與人體自然生長(zhǎng)的軟骨相比。Tuan和他的團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)技術(shù)能夠徹底治愈那些令人痛苦萬分的關(guān)節(jié)疾病。