3D生化列印笔 修复骨头用画的

3D生化列印笔 修复骨头用画的

你对 3D 列印要用一台很大的列印机的印象恐怕要改观了。澳洲学者研发出一种拿在手上的 3D 生化列印笔(BioPen),可以用像「画」的方式,在手术房中让医师直接在骨骼缺损的地方「涂」上干细胞,让它们自行生长,对病患来说复原的过程将加快,医师治疗方法的弹性也更大。

澳洲卧龙岗大学(University of Wollongong)团队研发的这枝 3D 生化列印笔与一般 3D 列印技术类似,是将用做墨水的干细胞包在海藻的萃取物「海藻酸纳」之类的聚合物中,外层再包覆凝胶物质。实际使用时,两层物质安置于喷头上,随细胞「喷墨」在患部。笔上头还有一个低功率的紫外光源,照射在这些「墨水」上,让它们凝结成固体,如此一来才能像一般 3D 列印一样,在下层凝固后继续堆叠墨水到上层,并一层一层地建立框架修复受损的骨骼或软骨。

3D生化列印笔 修复骨头用画的
小巧的 3D生化列印笔使治疗过程有更大弹性

一旦细胞就定位,它们就会开始生长、分化成不同功能的细胞,例如神经细胞、肌肉细胞、骨骼细胞,最终这些个别的细胞就会互相结合,形成能发挥功能的组织,例如神经或肌肉。这枝笔也能在喷墨同时,加入一些成长因子或药物,以加速细胞再生与修复。

透过 3D 生化列印笔,医师可以很方便地像画图一样为病人重建骨骼与软骨,治疗的弹性很大,而直接在患部填入细胞与成长因子,也能降低手术所需的时间,加速骨骼与软骨再生。 3D 生化列印笔原型机目前已交给合作对象墨尔本圣文森医院骨科主任 Peter Choong,以临床试验进一步最佳化。另一方面也将运用在重建膝盖软骨所列印出来的 3D 框架上,治疗癌症、骨关节炎、创伤治疗等方面。

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Peter Choong使用3D生化列印笔

Choong 表示, 3D 生化列印笔可应用在因运动或车祸造成的急性骨骼或软骨损伤,这项科技结合干细胞与聚合物化学,可以帮助医师在手术时对病人进行客製化的骨头与关节重建。

(Cover Photo Credit:University of Wollongong)

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