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先天性心脏病有机会得到3D生物打印的治愈 [复制链接]

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发表于 2016-2-1 09:16:33 |显示全部楼层
随着生物3D打印技术的进步,世界各大研究机构都在利用该技术开发可以拯救生命的生物结构。最近,美国马里兰大学(UMD)费舍尔实验室的科学家就通过3D大印技术开发出了一种可用于治疗先天性心脏病(CHD)的定制化血管移植物。

先天性心脏病很难对付,每年仅在美国就会出现在多达4万个新生儿的身上。由于每个婴儿的心脏结构不同,所以当前的常规治疗,比如植入心脏移植物只能救助其中的一些。另外,目前的植入物还有一个问题,就是在移植后往往容易产生渐进梗阻、感染、缺乏生长潜力等副作用。所以从患儿手术后10-15年的情况来看,移植成功率一般不足30%。

不过,此次由UMD开发出的这种3D生物打印血管移植物或许有望解决这些问题。它的开发者是该校的Robert E. Fischell教授、John Fisher教授,以及后者领导的组织工程与生物材料实验室。他们一直都在尝试开发一种可生物降解支架的制造平台,而此次的血管移植物正是该平台的杰作。

据了解,这种血管移植物是一种兼具功能性与活性的全3D打印非细胞植入物,制作材料是生物降解型材料聚富马酸(PPF)。它是一种可降解型聚酯,含有可以帮助连接其自身聚合物链的碳-碳双键,所以很适合3D打印,以及制成功能性组织支架。

该移植物是开发者首先根据MRI和CT数据使用SolidWorks软件创建出3D数字模型,再使用DLP型3D打印机EnvisionTEC Perfactory P4,以50微米的层厚制造出来的,最终的有效长度为7毫米,宽度为2毫米。

目前,科学家们已经通过将这种移植物植入小鼠心脏的静脉系统验证了其功效。他们发现,这种PPF支架不但能够很好地粘附住细胞结构,而且具有可媲美天然血管的机械特性。由于采用3D打印技术大大简化了制造过程,所以他们相信,这种方法和PPF材料将能够有力帮助定制化血管移植物的开发,从而拯救患有CHD的人群。

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