刷屏!3D打印卵巢可恢复小鼠生育力

医疗器械 来源:学术经纬
2017
05/17
10:33
学术经纬 医疗器械

关注科技的朋友们对3D打印的概念一定不陌生。自这个概念问世以来,3D打印技术逐渐在医学中得到了越来越广泛的应用。先前,美国密歇根大学(University of Michigan)的医生们就曾3D打印了一个支架,撑开了一名婴儿的气管,从而挽救了他的生命。今日,西北大学(Northwestern University)的一支团队更是利用3D打印技术,制作出了一款里程碑式的人工卵巢,登上了诸多科技网站的主页。

这款3D打印卵巢的特别之处在于,它在小鼠的体内非但没有造成不良影响,还能正常工作。多只移植入这款人工卵巢的小鼠也成功当上了妈。这项在科技网站刷屏的研究今日在线发表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。

对于女性来说,卵巢是不可或缺的生殖器官。然而在某些情况下,遗传变异、卵巢疾病、或是放疗化疗会给卵巢带来不可逆转的影响,破坏它们的功能。这不但让许多人“成为母亲”的梦想破灭,更会让这些女性的激素分泌出现紊乱。因此,如果能利用先进的医学技术制造出有正常功能的人工卵巢,就能极大地改善这些女性的生活质量。

这正是西北大学的著名科学家Teresa Woodruff教授想要做的。这名研究的共同资深作者指出,卵巢内充满了卵泡,它们是一群还没有发育成熟的卵子,被分泌激素的细胞包围。而“卵巢的作用是引导这些卵泡逐渐变成熟,并每月生成卵子。”因此,如果想要制造人工卵巢,首先就要模拟好卵巢与卵泡之间相互依存的结构。

去年,这群研究人员利用化学试剂,移除了人类卵巢中的卵泡、血管、以及其他组织,仅留下一个由胶原组成的复杂支架。在显微镜下,研究人员发现,这个支架结构互相交织,组成了一个个小格。“这就好像人类的骨骼在体内支撑起我们的血肉一样,” Woodruff教授说:“每一个器官都有一个细胞外的基质。它们由坚硬的材料组成,就好象是脚手架。”

如果能打印出这个支架,我们或许就能制作出卵巢的基本结构。

这里要提一下3D打印的原理。它就好像普通的打印机一样,一般需要液态的“墨水”。与众不同的是,这些“墨水”在空气中会逐渐固化,形成坚硬的结构。对于打印生物器官来说,也同样如此——研究人员需要找到一种具有生物相容性的材料,在液体的情况下将它打印出,并让它们逐渐形成固体结构。这不是一件轻松的活。

一名充满天赋的博士生解决了这个问题。她使用的是明胶(gelatin),即一种在很多动物卵巢内都很常见的天然胶原。随后,她摸索发现,30度左右是最适合打印的温度。如果温度太高,打出来的结构还没凝固,就会在重力的作用下出现下垂。如果温度太低,明胶还没跑到正确的位置,就会凝结成团。这些发现一举攻破了人工卵巢3D打印的难题。

于是,研究人员制作出了人工卵巢支架的原型——在1.5厘米见方的空间上,研究人员“织”出了多种支撑卵巢的支架,它们的密度各有不同。随后,他们在其中放入了小鼠的卵泡,观察它们的生长情况。实验发现,卵泡在那些“织”得越密的结构中生长得越好,并能在体外存活长达8天。这也许是因为它们能得到更好的结构支持。

在体外实验取得了理想的结果后,研究人员转向了体内实验。他们在3D打印的卵巢支架上留出了一批2毫米大小的小孔,并在每个小孔中植入了一个卵泡。这样,一个人工制造的卵巢就形成了。随后,他们将这些人工卵巢移植入了7只卵巢被移除的小鼠中,观察人工卵巢在生物体中的实际表现。

在焦急的等待中,研究人员先观察到了一个积极的现象——在小鼠体内,血管逐渐渗透进了这些3D打印的卵巢。这对整个实验的意义重大。血管为这些卵泡提供了氧气与营养物质,并能将它们产生的激素通过血液循环带到全身。这些现象也暗示着这些3D打印的卵巢有望行使天然卵巢的功能。

果不其然!这些小鼠先是出现了排卵周期,又有3只小鼠在交配后顺利产下了后代。这些新出生的小鼠一切正常,甚至自己都当上了爹妈。研究人员观察了好几代小鼠的情况,结果堪称完美。他们也因此确认人工卵巢没有对小鼠带来任何明显的副作用。

兴奋之余,Woodruff教授已经将目光投向了远方。她说,团队的下一步计划是在制作在猪里也能正常工作的卵巢。由于猪的器官与人的器官尺寸接近,生理周期也相似,这有望推动这项技术最终应用于人体。更关键的是,这项研究使用的明胶是FDA批准的材料,这也会加速它的开发与审批。

卵巢是一种复杂的器官,它不但与大脑通过激素相联系,其生理周期还会定期影响一次血管。本项研究的成功也让科学家们攻克其他器官的3D打印任务信心满满。未来,更多通过3D打印的器官或将问世,造福那些需要进行器官移植的患者。

参考资料

[1] A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice

[2] Scientists 3D-printed ovaries and made mouse babies

[3] 3D-printed ovaries restore fertility in mice

[4] Scientists 3-D Print Mouse Ovaries That Actually Make Babies

来源:学术经纬

为你推荐

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症资讯

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症

9月18日消息,阿里巴巴达摩院与浙江大学医学院附属第一医院等机构研发出通用医疗影像AI模型DAMO RADAR,并登上国际顶级学术期刊《科学》(Science)。

2026-09-18 17:12

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务资讯

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务

根据协议,金斯瑞生物将向Lilly TuneLab参与企业提供湿实验服务,助力其快速生成实验数据,将AI预测转化为生物学验证数据,加速候选药物评估。

2026-09-18 15:51

医药工业发展十五五规划资讯

医药工业发展十五五规划

规模以上医药工业企业营业收入超过3 5万亿元,创新药产业规模增速年均达到20%以上,全球年销售额超10亿美元的品种数量达到5个以上;年营业收入超过100亿元的医药工业企业数量达...

2026-09-18 13:45

全球首个核药仿制药获完全批准资讯

全球首个核药仿制药获完全批准

9月14日,Curium宣布Bexlutry([177lu]氧奥曲肽,研发代号:PNT2003)获得FDA批准上市。该药物是Lutathera的仿制药,也是全球首个获批上市的核药仿制药。

2026-09-18 11:58

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向资讯

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向

近日,康方生物(9926 HK)宣布,其自主研发的创新双抗ADC药物AK158D1(EGFR Trop2 双抗ADC),已获得国家药品监督管理局药品审评中心批准,开展用于治疗晚期恶性实体瘤的I期临床研究。

2026-09-18 11:18

体内CAR-T出海资讯

体内CAR-T出海

近日,河北森朗生物科技有限公司(森朗生物)与美国Tempest Therapeutics(Tempest)签署独家选择权协议,授权Tempest可独家引进森朗生物CD7靶向慢病毒载体平台及多款体内CAR-T候选药物。

2026-09-17 17:15

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床资讯

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床

本轮融资由阳光融汇资本领投,厦门金圆产业链基金、厦门市心血管产业基金、博行资本、建发新兴投资、沃美达资本、朗煜投资、厦门高新投跟投

2026-09-17 16:23

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地资讯

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地

就细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM)胶原蛋白MB007产品在中国市场达成独家战略合作

2026-09-17 16:17

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症资讯

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症

直观医疗近日宣布,达芬奇SP单孔手术系统经阴道妇科手术适应症已获得欧盟CE认证,这是该系统在全球范围内首次获批此适应症。

2026-09-17 16:17

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心 资讯

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心

赛诺菲加码中国创新,推动本土科研加速临床转化

2026-09-17 16:00

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10资讯

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10

在生物医药及医疗器械领域,创新性通常被视为企业实现长期成长的核心价值驱动。

2026-09-17 15:51

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案资讯

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案

9月16日,国家医药代表备案平台发布《备案政策问答(二)》。国家药监局收集、整理了部分与备案相关的问题,进行解答。

2026-09-17 11:08

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资资讯

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资

本轮融资由原红杉中国HSG、IDG资本和高瓴投资领投,五源资本担任联合领投方。其他投资者还包括高榕创投、春华创投、博裕资本,以及战略投资者SBP Group和国资背景的上海未来产...

2026-09-17 10:36

诺华前中国总裁张颖出任传奇生物 CEO资讯

诺华前中国总裁张颖出任传奇生物 CEO

纳斯达克上市细胞治疗企业传奇生物(Legend Biotech,股票代码:LEGN)于 9 月 15 日正式官宣,董事会任命张颖(Ingrid Zhang)担任公司首席执行官(CEO),任命自当日生效。

2026-09-16 19:41

丹纳赫举办阿尔茨海默病科普分享会,共话早筛早诊,守护认知健康资讯

丹纳赫举办阿尔茨海默病科普分享会,共话早筛早诊,守护认知健康

在我国,AD及相关痴呆患病人数已近1700万,而早诊率长期偏低。

2026-09-16 19:25

化学药品注册标准新增检验项目和变更生产地址是否需要进行注册检验资讯

化学药品注册标准新增检验项目和变更生产地址是否需要进行注册检验

化学药品的以下变更情形是否需要进行注册检验? 1 注册标准新增检验项目 2 变更生产地址。

2026-09-16 16:13

聚焦罕见病创新与患者可及,2026年“中法医学日”活动在京举行资讯

聚焦罕见病创新与患者可及,2026年“中法医学日”活动在京举行

​近日,2026年“中法医学日”活动今日在北京国家会议中心举行,来自中法医疗健康领域的政策研究者、临床专家、患者组织代表及产业界代表等逾百位嘉宾参会,围绕“健康与创新:...

2026-09-16 15:05

荣昌生物PD-1/VEGF双抗RC148一线治疗鳞状和非鳞状非小细胞肺癌Ib期临床数据资讯

荣昌生物PD-1/VEGF双抗RC148一线治疗鳞状和非鳞状非小细胞肺癌Ib期临床数据

近日,在2026年世界肺癌大会(WCLC 2026)上,荣昌生物公布了其PD-1 VEGF双特异性抗体RC148一线治疗鳞状和非鳞状非小细胞肺癌的Ⅰb期临床数据(RC148-C002研究)。

2026-09-16 14:36

我国将首次制定全国统一的医保医疗服务项目目录,第一批目录工作方案发布资讯

我国将首次制定全国统一的医保医疗服务项目目录,第一批目录工作方案发布

9月16日,国家医保局正式印发《国家基本医疗保险医疗服务项目目录(第一批)制定工作方案》,我国将首次制定全国统一的医保医疗服务项目目录,进一步规范医保支付范围,提升保障...

2026-09-16 11:45

2025年航空援助核心洞察报告资讯

2025年航空援助核心洞察报告

近日,国际SOS旗下的航空医疗与安全风险管理服务商MedAire发布《2025年航空援助核心洞察报告》,为航空公司及公务机运营商配置保障资源、管理运营风险提供参考。

2026-09-16 11:22