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美科学家用3D打印骨骼模型研究骨质疏松症疗法

http://www.machine.hc360.com2017年06月14日13:31 来源:中国智能制造T|T

    近日,加州大学副教授EdwardHsiao正在用Organovo3D打印机对骨骼进行3D打印。Hsiao不相信为骨质疏松患者3D打印新骨骼的可能性,但他认为3D打印骨模型可以用来放置在显微镜下测试实验新药的条件。

    加利福尼亚大学旧金山分校副教授EdwardHsiao正在使用一台3D打印机来试图创建3D打印骨骼。其希望通过他的研究能够为骨质疏松症(FOP)的治疗提供帮助。

    3D打印骨骼的发展被认为是医学和生物医学领域研究人员的重要长期目标。在创建出适合立即进行人工植入的3D打印骨骼之前,3D打印任何类似于人骨的东西可能会导致重要的发现。

    对于UCSF的一名医学研究员来说,3D打印的骨骼可能具有非常重要的作用:治疗骨质增生症和骨质疏松症。FOP患者每天都有巨大的风险,因为即使是最小的敲击和颠簸,也可能导致他们的椎骨融合、关节锁定,或其肋骨骨架冻结,这一系列情况将可能导致患者呼吸困难甚至死亡。

    因此,UCSF医学副教授EdwardHsiao正竭尽全力为FOP患者提供解决方案。值得一提的是,其中一个解决方案涉及使用Organovo3D打印机对骨骼进行3D打印。

    虽然Hsiao不相信为FOP患者3D打印新骨骼的可能性,但他认为3D打印骨模型可以用来放置在显微镜下测试实验新药的条件。

    使用诱导性多能干细胞(iPSCs),一种能够从成体细胞产生的多能干细胞,Hsiao已经能够制造许多人骨的重要成分,包括间充质干细胞、内皮细胞和巨噬细胞。

    “我们正在把细胞等同于一种墨水,”Hsiao说。“然后我们用墨水打印结构,让墨水溶解,离开细胞。值得注意的是,细胞可以概括正常的发育过程。”

    这些3D打印骨骼结构对于Hsiao而言很重要,对于FOP患者而言更为重要。UCSF研究员认为,3D打印骨骼可用于测试可以预防或减少骨畸形影响的实验药物和其他治疗。对FOP患者进行这种治疗是不容置疑的,因为新治疗的未知效应可能对人类受试者有害。

    Hsiao的3D打印骨骼研究也可能产生其他重要后果。医学专家说,通过调查FOP患者的异常骨生长现象,他可能会发现为需要骨和关节置换的患者产生新骨的方法。换句话说,引起FOP患者如此痛苦的过程对于需要新骨的患者来说可能是非常有用的。

    “在[FOP]患者中,我们知道成熟的骨形成可以在两周内发生,因此可以在成年人体内生长骨骼。”Hsiao说。“前提是我们需要了解如何调整。”

    虽然FOP患者和需要骨置换的患者不可能在不久的将来受益于Hsiao的研究,但其带来的长期影响将是无限的。

    “我的梦想是有一天能够识别我们需要的细胞,给某人一种诱导正确基因的药物,并将正确的细胞聚集到正确的位点,并使细胞从头开始重建关节。”Hsiao说道。

    此外,Hsiao参与了UCSF和Organovo去年宣布的合作伙伴关系中。

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