骨骼印表機用來複製人類拇指骨骼，類似的技術突破一年前就已實現。
基本介紹
- 中文名：骨骼印表機
- 用途：複製人類拇指骨骼
- 首次實現國家：瑞士
- 意義：可以培育出任何類型的骨骼
簡介,原理,
簡介
瑞士科學家首次實現了採用3D骨骼印表機精確複製人類拇指骨骼，這項技術突破為醫生採用患者自己的細胞組織培育替換受損和患病骨骼開闢了新的途徑。瑞士伯爾尼英塞爾醫院的克里斯琴·溫蘭特(Christian Weinand)稱，依據這種醫學理論，可以培育出任何類型的骨骼。他在實驗室老鼠背部成功地培育出自己身體上的替代骨骼，這與1997年美國麻薩諸塞州總醫院傑伊·瓦坎蒂(Jay Vacanti)從人類軟骨細胞中培育出人類耳朵的方法是一樣的。
溫蘭特稱，目前採用老鼠作為培育人體器官代理已是不必要的了。比如：如果某個人的拇指被切斷，採用目前的3D噴墨印表機便能從骨骼原處生長出新的骨骼。替換拇指的方法可採用患者身體上的腳趾，或拇指受傷的骨骼碎片。
目前科學家在這項醫學技術中溶入了新的方法，首先，要對需要複製的骨骼進行3D成像，如果這塊骨骼丟失或者嚴重受損，你可以對身體上的“孿生骨骼組織”進行鏡像3D成像。比如：患者的左手拇指被切斷並且丟失，那可以對右手拇指進行3D拍照成像。獲得的3D成像輸入3D噴墨印表機，該印表機是列印薄層的預選材料，然後一層重疊一層，直至形成3D目標的實體化。
原理
溫蘭特在印表機中裝載了三鈣磷酸鹽和一種聚乳酸，這是人體中最基礎的元素。這個列印形成的骨骼“腳手架”包含了數千個微孔，骨骼細胞可以放置在其中，逐漸培育生長，並最終這個“腳手架”可以生物分解消失。研究小組從人體骨髓中提取CD117細胞，這種細胞能夠發育成一種叫做“造骨細胞”(osteoblasts)的初生骨細胞，研究小組在3D印表機形成的骨骼“腳手架”中注入一種凝膠，可對培育的初生骨細胞提供營養發育。15個星期之後，骨骼“腳手架”最終在老鼠背部的皮膚之下分解，腳手架中的造骨細胞形成了人體骨骼。
英國布里斯托大學幹細胞研究員安東尼·霍蘭德(Anthony Hollander)稱，類似的技術突破一年前就已實現，由里塔·蘇隆恩(Riitta Suuronen)帶領的芬蘭坦佩雷大學研究小組在他的腹部用了9個月基於“腳手架”方法成功培育出一個男性的下頜骨。這項技術突破意味著，幹細胞可以從患者自身的脂肪細胞中培育形成。
霍蘭德說：“在目前最新的老鼠實驗中，我們證實可以培育形成精確大小的拇指骨骼，下一步我們的目標是培育人體血管組織。”他暗示老鼠可以為血管組織的培育提供養分，因此他希望相同的方法可以套用於人體，期望在不久的將來能夠在人體上不僅可以培育出骨骼組織，還能培育出血管組織。
