浦項科技大學科學家用3D打印重建骨組織

        在韓國，浦項科技大學（POSTECH）的一隊科學家正在探索3D生物打印在正規(guī)臨床上應用的可能性。這只研究團隊是韓國科學家、大學和企業(yè)共同合作組成的。 POSTECH機械工程系教授Dong-Woo Cho、韓國天主教大學整形科Jong Won Rhie教授和生物制造公司T&R Biofab的Won-Soo Yun領導了這個團隊。

        據(jù)他們的研究生Jin Woo Jung介紹，POSTECH的實驗室研究3D打印在生物醫(yī)學中的應用已經(jīng)很長時間了。他們的研究重點是組織再生，他們目前正考察這項技術的實用性和市場競爭力。

        在過去的幾年里，他們使用可3D打印的、經(jīng)FDA批準的可生物降解聚合物Poly（ε-己內(nèi)酯）或PCL取得了一些驚人的成果。這種醫(yī)用線材可作為骨支架用于骨折等骨相關醫(yī)學病例。

        這種材料在人體中不僅能在1—2年內(nèi)完全降解，很少會引起免疫反應，與此同時它還能刺激骨再生。幾個獨立的研究證實，PCL能夠用于軟、硬組織或器官的再生，之后其支架會被吸收到體內(nèi)，研究人員稱，“植入物將被周圍再生的骨組織所取代?！?

        幾年前，研究團隊已經(jīng)嘗試將生物打印技術用于治療一位由于腫瘤切除而導致面部出現(xiàn)非對稱現(xiàn)象的患者。他的創(chuàng)傷位于右顴骨區(qū)域，正因如此，導致他的眼睛不在同一水平線上。對于這種類型的畸形，通常會取下一片肋骨并植入用于校正眼睛的位置，但這種方法還需要醫(yī)生再做一次取肋骨的手術。

        此外，外科醫(yī)生的技術水平對于操作的結果是至關重要的。因此團隊決定使用3D打印技術設計一個用PCL制成的植入物?！笆紫?，我們在FusionTech公司的技術支持下設計出了植入物的3D模型：為面部正常一側（左側）進行鏡像，以生成需要矯正部分的骨骼結構（右側眼窩處）?！?

        設計好的3D模型，用3D打印系統(tǒng)打印出來。 最后，植入物被成功植入到患者的臉上，幾乎沒有副作用。矯正手術后，患者的左眼與右眼重新恢復到同一直線上，幾天后即可回到正常人的生活。

        3D打印技術不僅可以用可降解材料生成醫(yī)療植入物，它還能夠有效降低手術的復雜度，比如一臺需要8個小時完成的手術可以大幅降至2個小時完成。
       
        2013年底，POSTECH團隊為一位天生沒有鼻子或呼吸道的蒙古男孩3D打印并成功植入了一個鼻子。當時6歲的Nergui Baramsai已經(jīng)經(jīng)歷了8個月的研究和外科手術來治療自己的病情。這是一個非常罕見的先天畸形。天生沒有鼻子的嬰兒往往無法正常呼吸，大多數(shù)12個月內(nèi)就會死亡。

        據(jù)了解，首爾圣母醫(yī)院（CMC）決定為這位孩子提供所有因治療、手術和住院而產(chǎn)生的醫(yī)療費用。他們還組織了一個由耳鼻喉科、小兒科、神經(jīng)外科、眼科、口腔科等?？漆t(yī)生，包括POSTECH團隊，組成的醫(yī)療團隊，來治療孩子。

        由于他的身體狀況和一些不可預見的嚴重并發(fā)癥，Nergui的治愈過程是漫長而艱巨的，涉及多個手術。醫(yī)療團隊為其用3D打印技術制造并植入了鼻子、鼻孔、鼻梁和呼吸通道，之后又經(jīng)過了很長時間的修復鞏固，所有這些手術都取得了成功。

        總之，該技術能夠有效地3D打印骨骼再生支架，開發(fā)團隊還在尋找這種材料的其它應用，比如為其它任何組織或器官打印再生支架。Jin Woo Jung告訴記者，他們已經(jīng)在動物樣本身上獲得了成功，并正在進行進一步的測試。

生物医疗是3d打印的最佳场所