利用干细胞和3D打印技术制造人类骨骼

美国公司 EpiBone 成功地利用人体细胞制造出了骨骼，开启了医学革命。

EpiBone 的 3D 骨架。照片：EpiBone

据《生命科学》报道，​​人类骨骼是世界上第二大需要替换的器官，仅次于血液，每年总花费约为50亿美元。如果健康的骨骼因意外、疾病或先天性骨骼缺陷而缺失，目前的解决方案是用动物骨骼或捐赠者的骨骼进行替换。然而，诸如排异反应等并发症很容易发生，导致术后感染或植入物错误。

另一种更安全的方法是从身体其他部位取骨移植到所需部位。目前，这对于需要植骨的患者来说是最佳解决方案。然而，其后果是缺失骨骼的身体部位活动会受到影响。

美国影评人罗杰·艾伯特因癌症失去了下颌骨，为了重建下颌骨，他还接受了髋骨和肩胛骨的切除手术。对于患有先天性骨骼缺陷的儿童来说，问题更加严重，因为他们的骨骼系统尚未完全发育。

目前正在研究多种方法来解决这个问题，例如使用 3D 打印技术制造适合每位患者缺损情况的骨骼部件进行移植，或者使用干细胞方法来支持骨骼再生。

EpiBone 的全新方法正是这些趋势的自然结合。首先，患者接受 CT 扫描，以获得需要进行骨骼重建的精确 3D 图像，并以此构建支架。然后，提取患者脂肪样本以提取干细胞。干细胞在 3D 支架上生长，最终形成完整的骨移植材料。

支架和干细胞将在一种称为生物反应器的特殊生长室中进行培养，该生长室模拟人体内的环境。温度、湿度、酸度和营养物质都必须处于合适的水平，干细胞才能在3D支架上转化为成骨细胞。

三周后，3D骨骼将转化为适合每位患者形状的人体骨骼片段。由于它是利用患者自身的干细胞培育而成，因此身体排异的概率非常低。

尽管在猪身上进行的人工骨移植实验已取得成功，但这项技术在正式应用于人体之前仍需进行大量研究。该方法的科学原理是，在模拟适当条件的情况下，干细胞可以分化成体内任何类型的细胞。尽管仍存在诸多困难，但研究团队相信，这项新技术将有助于减少骨骼畸形或意外事故造成的骨损伤。

据VnExpress报道