骨骼打印机

瑞士科学家采用的打印机技术

骨骼打印机用来复制人类拇指骨骼，类似的技术突破一年前就已实现。

简介

瑞士科学家首次实现了采用3D骨骼打印机精确复制人类拇指骨骼，这项技术突破为医生采用患者自己的细胞组织培育替换受损和患病骨骼开辟了新的途径。瑞士伯尔尼英塞尔医院的克里斯琴·温兰特(Christian Weinand)称，依据这种医学理论，可以培育出任何类型的骨骼。他在实验室老鼠背部成功地培育出自己身体上的替代骨骼，这与1997年美国马萨诸塞州总医院杰伊·瓦坎蒂(Jay Vacanti)从人类软骨细胞中培育出人类耳朵的方法是一样的。

温兰特称，目前采用老鼠作为培育人体器官代理已是不必要的了。比如：如果某个人的拇指被切断，采用目前的3D喷墨打印机便能从骨骼原处生长出新的骨骼。替换拇指的方法可采用患者身体上的脚趾，或拇指受伤的骨骼碎片。

目前科学家在这项医学技术中溶入了新的方法，首先，要对需要复制的骨骼进行3D成像，如果这块骨骼丢失或者严重受损，你可以对身体上的“孪生骨骼组织”进行镜像3D成像。比如：患者的左手拇指被切断并且丢失，那可以对右手拇指进行3D拍照成像。获得的3D成像输入3D喷墨打印机，该打印机是打印薄层的预选材料，然后一层重叠一层，直至形成3D目标的实体化。

原理

温兰特在打印机中装载了三钙磷酸盐和一种聚乳酸，这是人体中最基础的元素。这个打印形成的骨骼“脚手架”包含了数千个微孔，骨骼细胞可以放置在其中，逐渐培育生长，并最终这个“脚手架”可以生物分解消失。研究小组从人体骨髓中提取CD117细胞，这种细胞能够发育成一种叫做“造骨细胞”(osteoblasts)的初生骨细胞，研究小组在3D打印机形成的骨骼“脚手架”中注入一种凝胶，可对培育的初生骨细胞提供营养发育。15个星期之后，骨骼“脚手架”最终在老鼠背部的皮肤之下分解，脚手架中的造骨细胞形成了人体骨骼。

英国布里斯托尔大学干细胞研究员安东尼·霍兰德(Anthony Hollander)称，类似的技术突破一年前就已实现，由里塔·苏隆恩(Riitta Suuronen)带领的芬兰坦佩雷大学研究小组在他的腹部用了9个月基于“脚手架”方法成功培育出一个男性的下颌骨。这项技术突破意味着，干细胞可以从患者自身的脂肪细胞中培育形成。

霍兰德说：“在目前最新的老鼠实验中，我们证实可以培育形成精确大小的拇指骨骼，下一步我们的目标是培育人体血管组织。”他暗示老鼠可以为血管组织的培育提供养分，因此他希望相同的方法可以应用于人体，期望在不久的将来能够在人体上不仅可以培育出骨骼组织，还能培育出血管组织。

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