利用3D打印軟骨的方法治療關節炎
3D打印技術在醫療領域的應用繼續高歌猛進。日前，由Rocky S. Tuan帶領的研究團隊發現了一種使用3D打印技術重建人類軟骨的新方法。這種方法可以根據需要的任何形狀逐層重建病人的軟骨層，從而為徹底治愈關節炎帶來了希望。
目前世界各地上有數以億計的人正經受著關節炎的折磨，而骨關節炎是最常見的形式。骨性關節炎的發生是由于年齡的增長，一般的運動磨損使得關節退化，導致軟骨的喪失。軟骨是一種柔韌的組織，可以為骨頭之間的銜接提供緩沖。軟骨的喪失意味著骨骼開始互相摩擦，從而引起難忍忍受的疼痛。傳統的治療方法主要是使用藥物來阻斷疼痛，以及進行高難度的關節置換手術等。
“骨關節炎對人們的生活質量造成嚴重影響，我們迫切需要了解該疾病的起源并找到有效的治療手段。” 匹茲堡大學醫學院細胞與分子工程中心主任Rocky Tuan博士稱。“我們希望，我們正在開發的方法，無論是對于疾病的研究，還是在找到治療人類軟骨退變或關節損傷的最終方法方面，都能真正起到作用。”
Tuan和他的團隊一直致力于通過3D打印病人自己的干細胞，以形成軟骨組織。研究人員將干細胞與一種生長基質混合還一起，通過3D打印機擠出，這種生長基質不僅能夠幫助干細胞按照指定的形式生長，而且還是一種生物肥料，能夠提供促進那些細胞生長的物質。
“我們基本上是通過給予細胞所需要的一切加快了它們的發展過程，同時創造一個支架，讓組織按照我們希望的確切形狀和結構生長。” Tuan說。
研究人員努力的最終的目標是能夠使用一種導管直接在患者病灶處3D打印軟骨的干細胞。例如，如果患者的膝蓋周圍有軟骨損失，外科醫生可以打印一個干細胞的混合物到這個人的腿里，使其逐漸成長為替換軟骨。除了為骨關節炎患者減輕痛苦，該技術也可以用于救治戰場上受傷的士兵，或者意外交通事故的受害者。不像在世界其他地方進行的3D打印軟骨研究，這種方法在打印過程中只使用可見光，而其他人大都使用紫外線燈，這種紫外線燈往往會破壞正在打印的細胞。
Tuan的團隊接下來計劃將他們的3D打印軟骨技術與以前開發的納米纖維紡絲技術結合起來。他們希望這樣能夠創建更加精確的軟骨結構，可以與人體自然生長的軟骨相比。Tuan和他的團隊希望這項技術能夠徹底治愈那些令人痛苦萬分的關節疾病。
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