软骨受损怎么办？3D打印将会给予答案

材料牛注：以细胞的“墨水”通过3D生物打印制造软骨组织，这不再是梦，目前该项技术已经实现，并已成功地通过在老鼠体内的测试。

运动员、老年人和其他受伤且患有关节炎的人可能会失去软骨，遭受疼痛。然而，目前研究者们报道，他们已经开发出以细胞的“墨水”通过3D生物打印制造软骨组织的新技术，该项技术目前成功地通过了在老鼠体内的测试。这项研究将会打印出更精确的移植器官以替换坏死的鼻子、耳朵和膝盖。

研究者们已将他们的研究成果在美国化学学会第251届国际会议和展览会上展出。

Paul Gatenholm博士说道，“三维生物打印是一项颠覆性的技术，它将可能实现改革组织工程已经生产再生医药。我们团队的关注点在于跟外科医生合作制造软骨来修复受伤或癌症带来的器官损坏。我们致力于制造耳朵和鼻子，目前这对于外科医生来说是个棘手的问题。但令人鼓舞的是，他们将可能会通过3D打印机和由患者自身的细胞制备的生物墨水来修复这些受损的器官。”

Gatenholm在瑞典 Wallenberg Wood Science Center的团队正在逐步应对这项挑战。首先，他们需要研发一种含有人类活体细胞的墨水，并且在打印后能够保持其形状（先前，打印出来的材料会坍塌变形）。

为了创造出新的生物墨水，Gatenholm的团队将从褐藻中提取的多糖和从木材或细菌中提取的微纤丝混合，连同人类的软骨细胞。使用这种混合物，研究者们可以打印出具有特定结构的活体细胞，并在打印后保持原貌，例如耳朵的形状。也可在实验室中打印的细胞，制造软骨。

Gatenholm说道，“但是在体外环境下，我们必须隔天更换材料所在的营养液，并添加生长素。这是一个人工的环境。”

所以接下来需要做的是将研究从实验室应用到活体系统中。Gatenholm团队打印出的组织样品被移植到老鼠体内，细胞存活并形成了软骨。而后，为了增加细胞的数量（这是组织工程中的另一项难题），研究者们将软骨细胞与来自人类骨髓的间叶干细胞混合。先前的研究表明干细胞促进原代细胞激增。超过60天的体内测试数据表明这种混合确实促进软骨细胞和组织的形成。

Gatenholm认为在对人类试验之前，进一步的临床试验仍需要进行。为了确保采用最直接的方法，他与一名整形外科医生合作来预期和处理实际和监管的组织。

除了软骨打印外，Gatenholm的团队与一家美容公司合作，共同研发3D生物打印人造皮肤。在欧洲，禁止美容公司在动物身上做美容测试，所以他们希望使用打印的皮肤来防皱和防晒伤。

原文参考地址：3-D printing could one day help fix damaged cartilage in knees, noses and ears

感谢材料人编辑部丁菲菲提供素材