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3D新聞

美科學(xué)家利用綿羊細(xì)胞與3D打印機(jī)培育仿生耳

星之球激光 來(lái)源:未知2013-08-05 我要評(píng)論(0 )   

美國(guó)馬薩諸塞州的科學(xué)家利用3D打印機(jī)和綿羊軟骨細(xì)胞培育的人造仿生耳,外形和功能均與真正的耳朵類似 馬薩諸塞州的研究人員在一名整形外科醫(yī)生的幫助下設(shè)計(jì)耳朵的3D模型...

 

  美國(guó)馬薩諸塞州的科學(xué)家利用3D打印機(jī)和綿羊軟骨細(xì)胞培育的人造仿生耳,外形和功能均與真正的耳朵類似

 

  馬薩諸塞州的研究人員在一名整形外科醫(yī)生的幫助下設(shè)計(jì)耳朵的3D模型,而后往模型內(nèi)注入牛膠原蛋白,模型最后被植入老鼠皮膚下方。在此之后,研究人員從綿羊身上獲取軟骨細(xì)胞并注入模型,取代牛膠原蛋白。人造耳內(nèi)裝有線路,用于保持耳朵的外形

 

  耳朵模型內(nèi)的軟骨發(fā)育成熟后,研究人員對(duì)耳朵進(jìn)行一系列壓力測(cè)試,分析它們的彈性。這種人造耳被一層皮膚覆蓋,以提高逼真度。

  新浪科技訊 北京時(shí)間8月2日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)馬薩諸塞州的科學(xué)家利用3D打印機(jī)和綿羊細(xì)胞培育出人造仿生耳,功能與真正的耳朵類似。這個(gè)人造器官由整形外科醫(yī)生設(shè)計(jì),盡可能讓外形接近真耳。隨后,科學(xué)家從綿羊身上獲取所需的軟骨細(xì)胞并進(jìn)行培育,而后注入實(shí)驗(yàn)室老鼠皮膚下使用3D打印機(jī)打印的定制耳朵模型。這種人造耳裝有線路,用于支撐它們的形狀,使其能夠像人耳一樣柔軟可彎曲。

  目前,科學(xué)家正準(zhǔn)備對(duì)這種人造仿生耳進(jìn)行臨床測(cè)試,希望測(cè)試成功后能夠應(yīng)用于移植手術(shù)。由于這項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)行定制,科學(xué)家能夠根據(jù)患者的具體情況為他們定制仿生耳。此外,整個(gè)過(guò)程的耗時(shí)也比較短。

  人造仿生耳由馬薩諸塞州總醫(yī)院的托馬斯-賽文特斯和同事培育。首先,他們?cè)谝幻娌空瓮饪漆t(yī)生的幫助下設(shè)計(jì)一個(gè)3D數(shù)字模型,確保耳朵的外形和比例符合要求。隨后,他們使用3D打印機(jī)打印出這個(gè)模型。模型沿著外部輪廓被分開(kāi),形成兩只耳朵。科學(xué)家打印時(shí)使用一種名為“聚二甲硅氧烷”的硅化合物。

  這些模型隨后被注入牛膠原蛋白,模型最后被植入老鼠皮膚下方。牛膠原蛋白是一種天然形成的蛋白,能夠賦予皮膚彈性和強(qiáng)度。隨后,研究人員從綿羊身上獲取軟骨細(xì)胞。這些細(xì)胞隨后被注入實(shí)驗(yàn)室老鼠皮膚下的耳朵模型。3個(gè)月后,軟骨細(xì)胞發(fā)育成足夠的軟骨,取代模型內(nèi)的牛膠原蛋白。研究人員表示這種人造耳的曲線和線條擁有足夠的精確度,上面還覆蓋著一層皮膚。

  賽文特斯說(shuō):“這種人造耳具有很高的耐用性。這種人造耳與人耳類似,但如果不植入線路,耳朵將變得扁平和扭曲。兩只耳朵的表面都呈白色,與軟骨一樣泛光。植入的線路能夠大幅改善耳朵的尺寸和外形。如果不植入線路,耳朵的外形很難讓人滿意。這種仿生耳柔軟可彎曲。”

  這一研究小組曾利用耳朵外形膠原質(zhì)模型內(nèi)的軟骨細(xì)胞在老鼠身上進(jìn)行一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究,不過(guò)當(dāng)時(shí)只在2D條件下進(jìn)行分析。研究人員指出:“當(dāng)前研發(fā)的技術(shù)用于進(jìn)行臨床測(cè)試。我們需要按比例放大并對(duì)支架的主要特征進(jìn)行重新設(shè)計(jì),使人造耳的尺寸和外形與成年人的耳朵相匹配,并且能夠在植入之后保持美觀。我們同樣采取了大量嚴(yán)格的方法對(duì)植入后耳朵幾何外形的逼真度進(jìn)行分析。對(duì)外形的這種定量分析有助于改善人造耳外形的逼真度。”

  每年有數(shù)千名嬰兒天生患有小耳癥,外耳沒(méi)有完全發(fā)育。很多人雖然有完整的內(nèi)耳,但因外耳結(jié)構(gòu)存在缺陷造成聽(tīng)力障礙。研究發(fā)現(xiàn)刊登在《皇家學(xué)會(huì)界面雜志》上。

 

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