首次!基于人类自体细胞的3D打印耳朵成功移植

医疗器械 来源:医谷网
2022
06/06
17:26
医谷网 医疗器械

近日,再生医学植入物科技公司3DBio Therapeutics宣布首次在人体试验中成功植入了来自患者自身细胞的3D打印耳朵,为一名先天性小耳畸形患者重建了外耳。这次移植也标志着3D打印组织工程向前迈出了一大步。

先天性小耳畸形属于一种耳郭形态发育不良的疾病,表现为重度耳廓发育不全、有外耳道闭锁或狭窄、中耳畸形等,因耳廓位于面颊明显部位,其形态失常会对患者的心理造成不良的影响。目前治疗小耳畸形的方法通常是施行全耳廓再造术,主要依赖于肋软骨移植物或有机高分子聚合物移植物,但前者侵入性较强而后者并不灵活。

3DBio研发的活体组织植入物AuriNovo是一种由水凝胶和患者自身的软骨细胞(软骨生成细胞)制成的3D生物打印胶原蛋白耳植入物,用于先天性II-IV级小耳畸形患者的外耳手术重建,替代患者的缺失耳朵。3DBio表示,AuriNovo旨在为传统上用于重建小耳畸形患者外耳的肋骨软骨移植物和合成材料提供一种替代治疗方法,其侵入性更小,重建后更准确更灵活。

目前AuriNovo已获得FDA授予的孤儿药和罕见儿科疾病称号。

对于该名患者,研究团队首先对其正常的左耳进行 CT 扫描、3D建模,并进行镜像对称,然后将患者的软骨细胞分离出来并增殖成数十亿个细胞,随后,这些细胞被输注到3D生物打印机中基于胶原蛋白的“生物墨水”将健康耳朵的复制品被打印出来,再进行手术移植,植入后软骨组织成功再生并自然愈合。同时,由于3D打印的耳朵是由患者自身的细胞制备成的,因此几乎不会出现排异反应。

领导研究团队进行该手术的外科医生Arturo Bonilla表示:“作为一名治疗过来自全国和世界各地成千上万名患有小耳症的儿童的医生,我对这项技术对患者及其家人的意义感到鼓舞。”

据3DBio公司表示,另有11名单侧小耳畸形患者有望参加这项由儿科整形外科医院Cedars-Sinai、小耳畸形-先天性耳畸形研究所和3DBio共同进行的人体试验。研究结果将在晚些时候发表在医学杂志上。“如果一切按计划进行,这将彻底改变器官移植的方式”Bonilla表示。

3DBio首席执行官Daniel Cohen表示:“我们最初的适应症集中在重建和整形领域的软骨,包括治疗复杂的鼻部缺陷和脊柱退化。我们期待利用我们的平台来解决其他影响力大但未能满足的医疗需求,如肿瘤切除术重建,并最终扩展到其他器官。”

事实上,除了3D打印耳朵,人们在3D打印在医疗领域应用方面已经取得了诸多成就,包括:

2014年,中国西安京西医院,采用3D打印技术打印颅骨,帮助一名半边颅骨受伤凹陷的农民重建了半个头盖骨。

2015年,日本筑波大学的团队宣布已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型。

2018年,爱丁堡大学的研究委员会再生医学中心的科学家就结合干细胞技术与3D打印技术,成功培育除了人源3D肝脏组织,并且在小鼠水平显示出治疗的潜力。

2019年,以色列的特拉维夫大学公布,使用人体组织3D打印出了全球首个完整心脏,该心脏包括细胞、血管、心脏以及心室。

2020年,香港科技大学范志勇团队、加利福尼亚大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室共同设计出世界首个3D人造眼球,在测试中,仿生眼在接受光刺激后的19.2毫秒内作出响应,这是人眼所需时间的一半,其产生的图像比具有相似像素数的平面图像传感器产生的图像具有更高的对比度和更清晰的边缘。

可以展望,未来3D打印技术将在医疗领域有更进一步的应用。

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