3D打印 便携式 3D 生物打印机,专用于肌肉骨骼手术!

菠菜plus 2020-05-13   4362

这种生物印记仪由康涅狄格大学,康涅狄格州立大学的副教授Ali Tamayol博士开发,使外科医生能够将基于水凝胶(一种支持细胞和组织生长的材料)的支架构建为弱化的骨骼肌。当标准的重建手术不足时,一种允许直接沉积在该区域的技术已显示出在治疗体积性肌肉丢失(VML)中的潜在用途。

米国コネチカット州の州立大学コネチカット大学の准教授であるAli Tamayol博士によって開発されたこのバイオプリンタは、外科医がハイドロゲル(細胞や組織の成長をサポートする材料)ベースの足場を、骨格筋の弱った部分に直接堆積させることを可能にする技術で、標準的な再建手術では不十分な場合に、容積測定による筋肉減少(VML)の治療に使用できる可能性を示している。

VML被描述为创伤性或手术性骨骼肌缺乏症和相关功能障碍,但是由于VML中骨骼肌缺乏症的状况因患者而异,因此传统的重建手术不足以治疗VML。描述为一个过程。作为替代方案,研究人员建议使用3D打印作为一种技术,该技术能够使用3D打印系统创建与缺陷部位形状匹配的支架。

VMLは、外傷性または外科的な骨格筋の欠損とそれに伴う機能障害とされているが、VMLにおける骨格筋欠損の状態は患者毎に異なるため、従来の再建手術はVMLの治療に不十分なプロセスであると説明。その代わりとして研究者等は、3Dプリントシステムを使用して、欠損部位の形状に合わせた足場の作製が可能な技術として、3Dプリントの使用を提案している。

这款手持式3D生物打印机是新一代3D打印机,允许临床医生直接在患者体内打印支架,而无需复杂的成像或打印系统。

この携帯型3Dバイオプリンタは、高度なイメージングやプリントシステムを必要とせず、臨床医が患者の体内で直接足場をプリントできる新世代の3Dプリンタである。

为了解决当前的问题,研究人员和其他人提出将3D生物打印明胶基水凝胶直接嵌入缺陷中,并使用便携式3D生物打印机原位交联。研究人员说,这些便携式3D打印机是直插式的,可以克服传统固定式3D打印机的物理限制,并且可以直接在针对受伤部位的不平坦表面上进行打印。3D打印机也易于操作,可用于使用不同类型的生物墨水创建高度定义的体系结构。

研究等は、現状の課題を解決するため、3Dバイオプリンティングしたゼラチンベースのハイドロゲルを欠損部に直接埋め込み、携帯型3Dバイオプリンタを使用してその場で架橋することを提案。研究者等によれば、これらの携帯型3Dプリンタは押出し式で、従来の固定式3Dプリンタの物理的な限界を克服して、損傷部位のターゲットとなる平らでない表面にも直接プリントできる。またこの3Dプリンタは操縦が容易で、さまざまな種類のバイオインクを使用して、高度に定義されたアーキテクチャを作成するために使用することができる。

此外,研究人员说,用于VML损伤的可光交联水凝胶,例如明胶甲基丙烯酰基(GelMA),可以立即就地印刷。 GelMA是一种胶原蛋白衍生的生物材料,可以紧密模拟天然骨骼肌的细胞外基质(ECM)。

さらに研究者等によれば、VML損傷のためのゼラチンメタクリロイル(GelMA)などの光架橋可能なヒドロゲルを、その場ですぐにプリント可能であるという。GelMAはコラーゲン由来の生体材料であり、ネイティブ骨格筋の細胞外マトリックス(ECM)を忠実に模倣している。

尽管GelMA可以附着在生物组织上,但是它可以用作生物粘合剂,但是现有的生物打印技术并未成功地制造出能够粘附在受试者缺损部位的基于水凝胶的支架,但是研究人员使用了基于水凝胶的生物墨水来证明该解决方案能够有效地粘附于骨骼肌的缺陷部位,并克服了基于水凝胶的支架植入的局限性。为了测试这一过程,研究人员将水凝胶支架直接印在VML损伤的小鼠的缺损部位,显示与周围组织的适当粘附并促进了肌细胞的增殖和生长。

GelMAは生体組織に付着するため、生体接着剤として使用することができるが、既存のバイオプリンティング技術は、被験者の欠損部位に接着するヒドロゲルベースの足場の作製には成功していないが、研究者等はハイドロゲルベースのバイオインクを使用することで、この溶液が骨格筋の欠陥部位に付着することが効果的であることを証明し、ハイドロゲルベースの足場移植の限界を克服。このプロセスをテストするため研究者等は、VML損傷を受けたマウスの欠損部位にハイドロゲル足場を直接プリントし、周囲の組織に適切な接着性を示して筋細胞の増加と成長を促進した。

这项研究目前处于试验的早期阶段,合著者哈佛大学布里格姆分校和妇女医院的整形外科医生Tamayol和Indranil Sinha申请了该技术的肌肉骨骼损伤治疗专利。

この研究は現在試験の初期段階にあり、共著者であるハーバード大学ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の形成外科医Tamayol氏とIndranil Sinha氏が、筋骨格系の損傷の治療のためにこの技術に関する特許を申請している。



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