目前,科學家們正在將髕下脂肪墊脂肪干細胞與3D打印技術(shù)一起使用,以刺激軟骨在人體組織中的形成。
該技術(shù)使用一種3D支架狀的聚合物結(jié)構(gòu)為干細胞提供一個工程框架,誘導其形成三維組織塊。研究人員說,這種三維組織塊可以用于修復軟骨。
研究人員將其稱為“3D打印殼聚糖支架(D printed chitosan scaffolds)”。此外研究人員說,他們已經(jīng)表明,將在干細胞植入設備后,經(jīng)過四個星期的生長即可形成形成軟骨。具有珍珠光澤的軟骨樣基質(zhì)會滲入“殼聚糖支架”的頂層,在該支架的上方形成一個“上蓋”。
研究團隊將填滿3D打印支架的過程稱為“軟骨生成(chondrogenesis)。”他們說,這項技術(shù)最終可用于軟骨移植。
當骨頭末端的光滑表面受損就會導致軟骨損傷發(fā)生。據(jù)了解,這些受損包括細小的裂紋直到一塊骨頭斷在了關(guān)節(jié)里面。這些最常發(fā)生在膝、踝或肘部。研究人員說,一般而言,軟骨缺損的自我再生和愈合能力有限。
該項目的研究人員包括墨爾本大學St Vincent’s醫(yī)院外科系的Ken Ye、Raed Felimban、Peter F. M. Choong和Damian E. Myers;St Vincent’s醫(yī)院醫(yī)學和臨床神經(jīng)系的Kathy Traianedes和Anita Quigley;臥龍崗大學的Simon E. Moulton、Gordon G. Wallace和Johnson Chung。
他們的工作中心就是研究使用這種方法來治療這種軟骨損傷。這種軟骨損傷通常會導致患者的疼痛和功能喪失,甚至可以加速一個關(guān)節(jié)中骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。而目前,所謂的骨軟骨修復僅限于微創(chuàng)、嫁接,以及軟骨細胞移植。這些處理帶來的問題是,它們很可能會導致纖維軟骨的形成。纖維軟骨是一種堅韌致密的材料,它會填補軟骨撕裂周圍的部分,但它并不是正常關(guān)節(jié)表面的那種如玻璃板光滑軟骨的理想替代品。 當它形成時,通常會導致患者長期的不適。
而通過將干細胞、支架材料、生化因素結(jié)合起來,科學家們說,他們即將找到最終的解決方案:“真正的軟骨再生。”
為了做到這一點,該研究團隊構(gòu)建了一個三維結(jié)構(gòu),旨在模仿實際的、現(xiàn)有的軟骨環(huán)境的,他們認為這種相似性將為軟骨再生提供一個更好的環(huán)境。點擊此處可以閱讀更為詳細的信息。
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