新的3d打印设备可以帮助治疗脊髓损伤

明尼苏达大学的工程师和医学研究人员合作发明了一种突破性的3d打印设备，有朝一日可以帮助长期脊髓损伤的患者恢复一些功能。

3D打印的导流板由硅胶制成，作为特殊细胞的平台，然后在其上进行3D打印。该导尿管将通过外科手术植入脊髓损伤区域，在那里它将作为损伤区域上方和下方活神经细胞之间的“桥梁”。希望这能帮助患者减轻疼痛，并恢复一些功能，如控制肌肉、肠道和膀胱。这项研究发表在先进功能材料。

该研究的合著者、明尼苏达大学科学与工程学院机械工程Benjamin Mayhugh副教授Michael McAlpine博士说:“这是第一次有人能够在3D打印指南上直接3D打印来自成人细胞的神经元干细胞，并在实验室中将细胞分化为活跃的神经细胞。”

该研究的合著者、明尼苏达大学医学院神经外科和干细胞研究所助理教授Ann Parr医学博士说:“这是开发治疗脊髓损伤患者的非常令人兴奋的第一步。”“目前，对于那些长期脊髓损伤的人，还没有任何好的、精确的治疗方法。”

目前，美国约有28.5万人患有脊髓损伤，全国每年约有1.7万例新的脊髓损伤。

明尼苏达大学的工程师和医学研究人员发明了一种开创性的3d打印设备，可以帮助长期脊髓损伤的患者恢复一些功能。从成人细胞中提取的神经元干细胞被3d打印在3d打印指南上，这些细胞在实验室中分化成活跃的神经细胞。资料来源:明尼苏达大学。

在明尼苏达大学过去两年开发的这个新过程中，研究人员从成人的任何一种细胞开始，比如皮肤细胞或血细胞。利用新的生物工程技术，医学研究人员能够将这些细胞重新编程为神经元干细胞。

工程师们使用一种独特的3D打印技术将这些细胞打印到硅胶导轨上，该技术使用同一台3D打印机打印导轨和细胞。向导使细胞存活并允许它们转变成神经元。该团队开发了一种原型指南，可以通过手术植入脊髓受损部分，帮助连接损伤两侧的活细胞。

帕尔说:“一切都在正确的时间到来。“我们能够使用最近几年开发的最新细胞生物工程技术，并将其与尖端的3d打印技术相结合。”

即使使用最新的技术，开发原型指南也不容易。

“3D打印如此精细的细胞非常困难，”McAlpine说。“困难的部分是保持细胞快乐和存活。我们在打印过程中测试了几种不同的配方。事实上，我们能够在3d打印过程中保持大约75%的细胞存活，然后让它们变成健康的神经元，这是非常惊人的。”

如果接下来的步骤取得成功，这项研究的回报可能会改变那些脊髓损伤患者的生活。

帕尔说:“我们发现，在受伤部位传递任何信号都可以改善患者的功能。”“有一种观点认为，脊髓损伤的人只有在能再次行走时才会感到高兴。事实上，大多数人想要的只是一些简单的东西，比如控制膀胱，或者能够阻止他们腿部无法控制的运动。这些功能上的简单改进可以极大地改善他们的生活。”

本文已从材料由明尼苏达大学．注:材料的长度和内容可能经过编辑。如需进一步信息，请联系所引用的来源。

参考:
荣德，张文，内兹克，郑志刚，郭世胜，沃尔什，彭俊杰，莫纳特，j.r.，……麦卡尔平，m.c.(2018)。3D打印干细胞衍生神经祖细胞生成脊髓支架。先进功能材料(181850年)doi: 10.1002 / adfm.201801850