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科学家测试生物3D打印人类软骨细胞在小鼠体内生长

近日,位于瑞典哥德堡的Chalmers理工大学和Sahlgrenska学院的研究人员将3D生物打印的人类软骨细胞植入动物中,并诱导其发育和生长。这种突破可能是向生物3D打印器官迈进的一步。

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今年早些时候,瑞典生物打印公司CELLINK发布了最新的生物3D打印机Bio X,能够打印包括心脏、皮肤、软骨和骨骼在内的生物材料,并提供最新的CELLINK生物打印技术、硬件和软件。但是,尽管新的生物3D打印机是CELLINK最先进的产品,但其较老的CELLINK INKRIBIBIBLE生物打印机帮助瑞典研究人员进行了重大的生物打印突破。

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在大量推进3D打印人体器官发展的研究项目中,Sahlgrenska学院和查尔姆斯理工大学的科学家已经将人类软骨细胞植入到动物身上,并在宿主中发育和生长。查尔姆斯理工大学生物聚合物技术教授Paul Gatenholm说:“这是人类第一次打印人类软骨细胞,将其植入动物,并诱导它们生长”。

中国3D打印网了解,瑞典研究人员的发现已经发表在“全球开放塑料和重建外科”杂志上。文章阐释了如何使用CELLINK打印机将纳米纤维的水凝胶与人类软骨细胞混合,然后将其植入小鼠。这种新的基于纳米纤维的生物材料由Gatenholm和他领导的Wallenberg Wood Science Center研究团队开发的。团队成员来自哥德堡大学Sahlgrenska学院的高级讲师LarsKolby,以及Sahlgrenska大学医院整形外科专家顾问。

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研究人员无法确定小鼠如何对人体软骨发生反应,但是他们目睹了三个令人难以置信的重要结果:第一,人类软骨在小鼠体内实际生长一次;第二,在格子状3D打印材料内和周围形成小鼠的血管;第三,人类干细胞的增殖和新软骨形成的强烈刺激。所有这三个结果对于生物3D打印领域可能是非常重要的。

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“我们在60天后看到的就是类似软骨的东西,”Kolby说。“它是白色的,人类的软骨细胞是活的,并产生它们应该做的。我们还能够通过添加干细胞来刺激软骨细胞,这进一步促进了细胞分裂”。研究人员说:“两个机构之间的合作和各自知识库的共享是项目成功的关键。通常,就像这样:我们的临床医生使用研究人员的解决方案处理问题,”Kolby说。“如果我们能够聚在一起,就有机会实际解决我们面临的一些障碍问题,而且这样一来,患者就可得益于研究。”

虽然研究并不能立即使生物3D打印器官植入人体,但却标志着另一个重要的奠基石。总部位于加特堡的研究人员对此至关重要,他们的工作将会发挥重要作用。Gatenholm说:“随着我们所做的一切努力,研究已经朝着预期目标迈出了一大步,我们希望能够生物打印患者身体的细胞。这就是你在开展这种开创性活动时必须要做的工作:一次一个小进步。我们的结果不是一场革命,而是一个进步的可喜的部分!”

本文中的其他研究人员称为“3D生物打印人体细胞载体水凝胶构造体内软骨的形成”。这些研究人员是Thomas Moller、Matteo Amoroso、Daniel Hagg、Camilla Brantsing、Nicole Rotter、Peter Apelgren和Anders Lindahl。


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