科學(xué)家用3D打印支架來緩解放射治療患者的食管炎癥狀

來源：未知大陸

浦項科技大學(xué)（POSTECH）的研究人員已經(jīng)開發(fā)出3D打印的支架，可以減輕放射治療患者的食道炎癥狀。該團隊的啞鈴狀裝置基于一種源自喉細胞的生物墨水，被證明能夠減輕放射性癌癥療法引起的炎癥�？茖W(xué)家認為，他們潛在的食道炎治愈方法還可以與其他組織特異性細胞結(jié)合，并在將來用于治療局部損傷，例如傷口或燒傷。

“如果由于疼痛而無法提供適當?shù)臓I養(yǎng)，則[放射療法]治療的效果將被否定，”負責這項研究的Cho Dong-Woo Cho解釋說。 “如果這種食道支架植入物在臨床上得到應(yīng)用，我們希望患者能夠獲得更好的預(yù)后和更高的生活質(zhì)量�！�

POSTECH團隊的3D打印支架（如圖所示）被證明能夠在體外實驗室測試中減輕炎癥

治療 化療的副作用

盡管放射療法通�？梢猿蔀榘┌Y患者的救命療法，但它經(jīng)常導(dǎo)致他們也經(jīng)歷其他不適癥狀。放射性食管炎是該療法特別令人討厭的后遺癥，可導(dǎo)致患者出現(xiàn)喉嚨疼痛和發(fā)炎，在最嚴重的情況下甚至?xí)��?dǎo)致死亡。

根據(jù)放射治療腫瘤學(xué)小組（RTOG）的說法，該疾病還導(dǎo)致25％的患者患有飲食失調(diào)癥，延長了他們的康復(fù)時間。盡管如此，目前尚無放射性食管炎的治愈方法，并且諸如抗生素和營養(yǎng)支持的療法通常需要口服劑量，這限制了它們的成功。

盡管有時使用支架來治療食道疾病，但它們可能導(dǎo)致反復(fù)的吞咽困難，并且不能直接治療炎癥。為了對抗這些不利影響，科學(xué)家提出了一種理論，即可以將水凝膠裝載到可生物降解的支架中，以治療患者而不會引起進一步的不適。

科學(xué)家的3D打印過程（如圖所示）具有一個旋轉(zhuǎn)桶和多個擠出機

3D打印防輻射支架

為了快速，輕松地制造其3D打印支架，研究人員部署了配備多個擠出頭的“旋轉(zhuǎn)桿”系統(tǒng)。在此過程中，打印頭要同時裝有生物相容性PCL聚合物和充滿細胞的ECL基質(zhì)，然后擠出到框架上，以形成設(shè)備的容器。

支架的外部結(jié)構(gòu)還具有開放的凹槽表面，既可以用作單向藥物釋放通道，又可以起到增強其完整性的“橋”作用。一旦研究小組將10-20μl的水凝膠裝載到設(shè)備上，他們便將細胞交聯(lián)，并進行了一系列體外生存力測試。

SEM顯微照片分析顯示，研究小組的ECM矩陣具有支持細胞增殖所必需的致密，相互連接的形態(tài)。此外，當科學(xué)家在永生化的人類模型中部署其支架時，食管細胞在14天之內(nèi)的細胞存活率超過90％。

然后，對食管炎誘發(fā)的實驗大鼠進行了進一步的測試，其中一些裝有該團隊的添加劑設(shè)備，而另一些則沒有。結(jié)果表明，未經(jīng)治療的動物減少了進餐，而帶有支架的動物則減少了發(fā)炎，并在23天后增加了食物攝入。

盡管科學(xué)家們承認大鼠和人類之間可能存在“放射生物學(xué)差異”，但他們補充說，它們最終已誘導(dǎo)出所需的治療效果。結(jié)果，研究小組認為他們的支架既可以直接治療食道炎，又可以在裝載其他類型的細胞以及其他基于炎癥的損傷時使用。

3D打印支架展示了在實驗室大鼠評估過程中促進細胞增殖的能力