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软骨为身体的区域提供形状,并软化骨骼之间的关节。当软骨损坏时,它可能会引起大量的痛苦和移动性问题。此外,由于缺乏受影响地区的血液供应,大多数软骨不会愈合。
一种更好的治疗软骨问题的方法将改变数百万关节炎患者以及需要进行髋关节和膝关节置换手术的患者的游戏规则。多年来,医学研究人员一直在研究利用动物组织和细胞制造人类软骨的可能性。
2013年,康奈尔大学(Cornell University)的研究人员使用3D打印机从牛细胞中培育出了人类耳朵形状的软骨,这是为耳朵有缺陷的人定制耳朵的一步。同年,普林斯顿大学(Princeton University)的科学家报告称,他们制造的一些3D打印耳朵可以听到远远超出人类耳朵听觉范围的声音频率。
目前的软骨再生程序包括将软骨生成干细胞植入可植入材料的框架中,并在与人体类似的条件下培养细胞。
生物打印,或者用3D打印创造生物材料,看起来越来越像是修复受损软骨的一种极好的可能性。2017年,软骨3D打印技术取得了重大突破,欧洲研究人员宣布开发了一种打印技术,关键干细胞可以存活。
产生软骨的新系统是从接受过膝关节手术的病人身上提取的软骨细胞开始的。这些细胞被操纵成干细胞,然后被封装在纤维素材料中,用3D生物打印机打印出来。当干细胞在打印系统中存活下来后,用生长刺激剂进行处理,促使它们繁殖和分化,成为软骨。
科学家们说,他们在手术中生成的软骨与人类软骨非常相似,经验丰富的外科医生无法区分两者的区别。然而,科学家们确实提到了他们仍需克服的一个障碍:在这个过程中使用的那种纤维素可能不太适合人体。该团队表示,他们希望探索不同的可被人体消化和吸收的支架材料,只留下内源性软骨。欧洲杯足球竞彩他们还指出,这项技术需要大量的活干细胞。
鳄鱼:软骨生长因子的有希望的来源
鳄鱼的身体里有大量的软骨,这是陆地动物的器官,这些软骨可以帮助它们在陆地和水中有效地移动。
澳大利亚一个研究小组最近公布的研究成果表明,利用从鳄鱼胸腔中提取的富含促进生长的蛋白多糖的软骨,3d打印软骨技术取得了重大进展。研究小组表示,这些有价值的蛋白质可以制成一种生物“汤”,可能会促进人体自身的成体干细胞变成软骨。
3D打印机可以生物打印软骨移植物,最终可能被注射或植入受损的人体关节。
研究科学家们说,他们使用了去细胞化的方法来去除DNA和其他不需要的鳄鱼材料,通过消除任何可能被人体排斥的东西,使蛋白质聚糖适合人体移植。
该团队表示,他们的下一步是促进软骨修复,这是对老年人口的重要挑战,尤其相关。科学家们补充说,他们的技术可能取代了许多软骨损伤患者目前经历的关节镜检查。
顺便说一句,研究科学家从一个在废物管理方面非常先进的商业鳄鱼养殖场收集了鳄鱼软骨。该机构将鳄鱼皮运往意大利时尚品牌,将鳄鱼肉运往国内肉类市场。软骨一直是该农场的废料之一,但研究小组表示,他们很高兴从该农场获得新鲜的软骨。
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