讓外科醫(yī)生可以“畫出”植入物的3D打印生物筆

澳洲臥龍崗大學(xué)的研發(fā)人員開發(fā)出一款神奇的手持式“生物筆”（BioPen），它能夠讓外科醫(yī)生在給病人做手術(shù)的時候用這只“筆”在患處設(shè)計和“畫出”定制化的具有生物活性的植入物來修復(fù)受損或生病的骨質(zhì)材料，從而加速功能性骨組織和軟骨組織的再生和修復(fù)。

生物筆3D打印

這款生物筆（BioPen）的工作原理和3D打印筆其實非常像，而且這款生物筆的原型本身也正是用臥龍崗大學(xué)實驗室里的一臺3D打印機打印完成的。它能擠出帶有生物活性的細胞凝膠（細胞和生長因子）到受損或生病的區(qū)域表面。這種生物凝膠包含有一種生物聚合物，比如海藻酸鹽，一種海藻提取物，外面再包裹上一種膠狀材料。這種雙層的膠體在筆的噴頭處被擠出到骨骼表面，而外科醫(yī)生就可以這樣將生物墨水“畫”到受損的骨骼區(qū)域了。生物筆上還裝載有一種低功率的紫外光源，它能在擠出后固化生物墨水，并在傷處層層“描畫”3D細胞構(gòu)架的時候起到保護包裹在內(nèi)的活體細胞的作用。

生物筆3D打印


另外，只要細胞和生長因子混合正確，醫(yī)生甚至能夠在患者傷處畫出最終能夠長成具有功能的神經(jīng)或肌肉組織的替代組織。而含有活體細胞的生物材料還能被一層聚合物包裹起來，從而加強其在手術(shù)區(qū)域的結(jié)構(gòu)強度。它還可以和其他藥物混合來幫助重生和恢復(fù)。

這只生物筆本周被移交給了墨爾本St Vincent醫(yī)院的研究人員，他們將用它來優(yōu)化細胞材料，為臨床試驗做準備。比如說在3D打印的細胞支架上用干細胞培育出新的膝關(guān)節(jié)軟骨來治療癌癥、骨關(guān)節(jié)炎和外傷性損傷等。



墨爾本St Vincent醫(yī)院骨科主任，Peter Choong教授和墨爾本大學(xué)外科學(xué)的爵士Hugh Devine教授評論說：“這種治療可能很適合修復(fù)急性骨損傷和軟骨損傷，比如運動或車禍受傷。 Wallace教授的研究組將干細胞科學(xué)和聚合化學(xué)結(jié)合到一起，幫助外科醫(yī)生們能夠為重建骨骼和關(guān)節(jié)缺損而實時設(shè)計個性化的解決方案�！薄斑�有，3D打印的先進性正在讓進一步的（醫(yī)療）硬件創(chuàng)新能夠更快的進行�！眮碜苑狡�3

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