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迈克尔·海德尔

完好如新

磨损韧带的生物打印替代品

像我们大多数人一样,您可能会不时打印出食谱或登机牌,但您有没有想过打印出您身体磨损或受伤的韧带的替代品?

新墨西哥大学科学家 Christina Salas 博士使用手工制造的 3D 生物打印机,由现成的组件组装而成,成本不到 10,000 美元,正在努力开发一种方法来创建与新的。

韧带是坚韧的、有弹性的纤维带,将骨骼彼此连接起来并稳定关节。 但是它们会磨损和撕裂——而且它们很难修复是出了名的。

“现在我们正处于调查阶段,”UNM 骨科与康复系和工程学院的助理教授 Salas 说。 她最近从美国国立卫生研究院获得了为期两年的 150,000 美元赠款,这将使她能够将更多时间花在研究上。

UNM 健康科学中心执行副校长 Richard S. Larson 医学博士说,该奖项是对 UNM 临床与转化科学奖的补充。

“萨拉斯博士带来了来自多个领域的专业知识,以解决骨科领域的一个持续存在的问题,”拉森说。 “她的工作具有真正的潜力,可以改善许多韧带损伤患者的生活质量。”

韧带撕裂通常发生在运动损伤、事故或随年龄增长的磨损中。 韧带可能会愈合 - 缓慢 - 但在许多情况下,需要手术修复。

萨拉斯说,当外科医生“修复”撕裂的韧带时,他们真正做的是从身体其他部位采集一段肌腱。 他们在相邻的骨头上钻孔,然后将肌腱的末端穿过并固定。

移植的肌腱旨在替代撕裂的韧带。 但肌腱在机械上并不等同于韧带:它们会伸展开来,这会导致关节过于不稳定,她说。

萨拉斯说,其他人试图开发人造韧带,但收效甚微。 一个主要的障碍是弄清楚如何将韧带牢固地连接到骨骼上。

萨拉斯认为她可能有解决办法。 “我们一直专注于开发一种用于关节再生的支架,”她说。

她有多项技术专利正在申请中,其中 3-D 生物打印机与一种称为近场静电纺纱器的设备交替使用,该设备可以创建长而超细的纤维,模拟韧带中的胶原纤维。

这两个设备在一个平台上轮流构建一个由可生物降解材料制成的“支架”,它是相邻骨骼和连接它们的韧带的完美复制品。 纤维夹在 3D 打印机沉积的交替骨层之间,为稳定的关节创建了紧密的连接。

然后在支架上“播种”干细胞,这些干细胞将复制并发育成原始关节独特的韧带和骨骼交织结构。 对于外科医生来说,将新关节移植到现有骨骼的末端将是一件简单的事情。

Salas 希望新的 NIH 拨款将允许开发适合商业化的功能原型。 如果一切按计划进行,那么关节受伤的患者可能会接受 3D 扫描,该扫描将被迅速转换为按订单打印的定制更换部件——这将是个好消息为了所有人。

分类: 健康 研究, 医学院, 头条新闻