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| 用3D打印机成功复制拇指
3/5/2012 2:11:00 PM |
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据英国新科学家杂志报道，精确复制人类骨骼已不再是梦想！近期，瑞士科学家使用特殊的3D打印机首次打印出人体拇指骨骼，这项技术突破为医生基于患者自身细胞培育替换受损或伤残骨骼铺平了道路。
瑞士伯尔尼市因塞尔医院的克里琴斯－温南德（ChristiaWeinand）是这项研究的负责人，他在研究中成功地复制了自己的拇指骨骼，他风趣地说：“理论上你可以复制出身体上的任何骨骼结构。目前像我就多出一个‘手指’。”温南德是在实验室老鼠的背部培育出自己的拇指骨骼，这与1997年美国麻省总医院杰伊－瓦蔡蒂（JayVacanti）从人体软骨细胞中培育人体耳朵的方法是一样。然而温南德指出，正常来说，今后使用老鼠作为人体组织的培育平台已没有必要了。比如：如果某人失去了一个拇指，替代的骨骼将从原处生长出来。目前，可以采用患者自己的脚趾骨骼来替换拇指骨骼，或通过其他方法获得骨骼碎片培育拇指骨骼。
在使用3D打印机培育人体拇指的过程中，首先，对需要复制的骨骼进行3D拍照，如果这一骨骼丢失或者严重受损，你可以对相对应存在的“孪生骨骼”（比如：另一只手的拇指）进行镜像拍照。然后，将3D照片数据输入3D喷墨打印机，该打印机可以沉积微薄的预选材料层，一层重叠着一层，直至形成一个完整的3D结构。温南德在3D打印机的预选材料中装载了磷酸三钙（tricalciumhohate）和一种聚乳酸（polylacticacid），这是在人体中固有的结构原料，经过3D打印机处理后，所形成的3D骨骼结构起到骨骼“脚手架”的作用，这个脚手架上包含着数以千计的微孔结构，是用于放置骨骼细胞，骨骼细胞在这里生长，最终这个脚手架完全生物分解。
研究小组从人体骨髓中提取CD117细胞，该细胞可以生长成为叫做造骨细胞（osteoblasts）的原生骨骼细胞，他们在骨骼脚手架中注射了一种用维持和滋养造骨细胞的凝胶。缝合在老鼠背部皮肤之内的骨骼脚手架经过15周之后就会生成相应的人体骨骼。英国布里斯托尔大学干细胞研究员安东尼－霍兰德（AnthonyHollander）称，这项医学技术早在1年前就取得了突破性进展，当时芬兰坦佩雷大学由雷塔－索隆（Riittauuronen）带领的一支研究小组用9个月的时间在索隆腹部培育出一个男性下颌骨组织。如果是这样的话，干细胞可以从患者自身的脂肪细胞获得。
霍兰德说：“这项最新研究证实可以培育形成诸如拇指等精确尺寸大小的人体骨骼，下一步研究将试着证实此类实验可以实现人体血管组织的成功培育。”他还指出血管组织很容易在老鼠体内植入培育，因此他认为人体也可以实现血管组织复制培育，期望不久后的将来能在医学临床上实现。
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