來(lái)自我國(guó)四川大學(xué)和廈門(mén)大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了3D打印的自粘繃帶,能夠提供神經(jīng)修復(fù)藥物。
該團(tuán)隊(duì)制造的紗布包括兩個(gè)點(diǎn)擊激活的水凝膠層和一個(gè)內(nèi)部區(qū)域喷围,可以裝載再生藥物。一旦包裹在受傷的神經(jīng)部位周圍职涛,該裝置就會(huì)以刺激周圍神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)中神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)的方式釋放藥物码杆。
科學(xué)家們相信,他們新穎的3D打印敷料設(shè)計(jì)可在進(jìn)行廣泛的神經(jīng)修復(fù)手術(shù)(如神經(jīng)性腹瀉)時(shí)為醫(yī)生提供幫助揖们。
我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)的3D打印繃帶被證明能夠存儲(chǔ)和釋放增強(qiáng)細(xì)胞的藥物有效載荷磁应。
神經(jīng)外傷的新療法
從體育事故到腫瘤等疾病,可能會(huì)以各種方式傷害周圍的神經(jīng)捣潭,但在受影響的區(qū)域部糠,它們幾乎總是伴隨著感覺(jué)功能的喪失。盡管PNS具有再生能力肪误,并且能夠在某些情況下自行恢復(fù)板径,但這在很大程度上取決于受傷的程度和規(guī)模。
這種情況下郎闹,必須部署神經(jīng)性腹瀉術(shù)以將神經(jīng)縫合在一起疾捍,但是這種治療只有50%的成功幾率。為了使該程序更有效栏妖,許多科學(xué)家目前正在研究創(chuàng)建更有利的環(huán)境乱豆,促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)并引發(fā)更積極反應(yīng)的方法。
2019年吊趾,四川大學(xué)的另一個(gè)團(tuán)隊(duì)將PNS藥物納入了神經(jīng)引導(dǎo)支架(NGS')宛裕,該支架旨在釋放至受傷神經(jīng)部位附近÷鄯海基于支架的方法的問(wèn)題在于它們通常不準(zhǔn)確揩尸,導(dǎo)致藥物泄漏到周圍組織中蛹屿,并存在副作用的風(fēng)險(xiǎn)。
除了泄漏外岩榆,NGS'的安裝還很棘手错负,這對(duì)于在細(xì)微的神經(jīng)末梢周圍使用不是很理想,神經(jīng)末梢需要仔細(xì)治療以避免進(jìn)一步的損傷勇边。同時(shí)犹撒,3D打印技術(shù)在制造NGS'方面顯示出了巨大的潛力,這種NGS's可以預(yù)裝藥物并在受傷部位就地釋放畴垃。
在這種注入藥物的增材制造方法的基礎(chǔ)上栈站,該團(tuán)隊(duì)著手制造自己的可生物降解的神經(jīng)修復(fù)解決方案。
使用DLP印刷方法鲫畸,該團(tuán)隊(duì)能夠在內(nèi)部注入藥物的水凝膠制造繃帶歇刺。
科學(xué)家的“可點(diǎn)擊”3D打印繃帶
為了創(chuàng)建自己的自粘繃帶,研究人員使用數(shù)字光處理(DLP)3D打印機(jī)將一組可點(diǎn)擊的官能化單體聚合為矩形霜宙。對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)的第二層母烘,部署了一種不同的墨水,其中包含XMU-MP-1納米顆粒侈兄,該藥物用于促進(jìn)患者蛋白質(zhì)和細(xì)胞的生長(zhǎng)。
軋制并自粘后队笑,紗布變成包裹形狀版痪,藥物裝載的“磨碎”側(cè)的厚度為139 m,聚合物側(cè)的厚度為110 m狞荤。為了驗(yàn)證繃帶的體內(nèi)愈合能力什箭,研究小組著手進(jìn)行了一系列生物相容性測(cè)試。
初步評(píng)估顯示脸狸,附加的傷口敷料暴露于“ Schwann”細(xì)胞最仑,這對(duì)于保持神經(jīng)纖維在PNS中的存活至關(guān)重要。結(jié)果表明炊甲,該團(tuán)隊(duì)的3D打印紗布并未對(duì)細(xì)胞活力產(chǎn)生負(fù)面影響泥彤,而藥物釋放分析表明,十小時(shí)之內(nèi)卿啡,水凝膠就溶解了吟吝。
通過(guò)將促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的藥物包裹在聚合物殼中,研究人員能夠精確地控制其擴(kuò)散速度颈娜。
在下一個(gè)測(cè)試階段剑逃,將繃帶注射到實(shí)驗(yàn)大鼠的背部,并在15周的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行觀察官辽。植入物未引起視覺(jué)發(fā)炎蛹磺,并表現(xiàn)出良好的生物相容性粟瞬,證明該裝置能夠在體內(nèi)使用,而不會(huì)引起刺激或身體排斥萤捆。
隨后進(jìn)行了大鼠坐骨神經(jīng)的體內(nèi)手術(shù)裙品,在此期間,研究小組3D打印的水凝膠繃帶的表面張力使其能夠滾動(dòng)并粘附在患處舞涮。三個(gè)月后林慷,研究人員重新打開(kāi)傷口,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)已完全愈合未然,其裝置已成為其恢復(fù)的關(guān)鍵否胸。
在測(cè)試過(guò)程中證明他們的附加敷料可以部署其藥物有效載荷而不會(huì)損壞附近的組織后,該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們的方法是成功的哮昧。通過(guò)進(jìn)一步的研究和優(yōu)化馆梦,科學(xué)家希望他們的繃帶既可以在現(xiàn)有的手術(shù)中使用,也可以開(kāi)發(fā)出用于神經(jīng)修復(fù)的新型生物材料仓貌。
3D打印和修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)
使用增材制造來(lái)輔助神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)本身并不是一個(gè)新穎的概念桐继,并且近年來(lái)有許多研究人員以這種方式應(yīng)用了該技術(shù)。
加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出3D打印的組織支架泉互,可用于治療受損的周圍神經(jīng)蚤弃。經(jīng)證明,生物印刷的支架比以前的水凝膠在機(jī)械上更穩(wěn)定严钞,并且也顯示出更大的細(xì)胞活力偿尘。
同樣,日本京都大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種創(chuàng)新的3D打印再生神經(jīng)組織的方法点待。通過(guò)在“針陣列”中制造細(xì)胞阔蛉,研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⑺鼈冎苯幼⑸涞绞軅课?/p>
(白令三維)
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