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软骨使身体的某些部位成形,并使骨骼之间的关节变软。当软骨受损时,会引起很大的疼痛和活动障碍。此外,由于受影响区域缺乏血液供应,大多数软骨不能很好地愈合。
治疗软骨问题的更好方法将是百万人患有关节炎的百万人,以及那些需要髋关节和膝关节置换手术的人。多年来,医学研究人员研究了使用动物组织和细胞产生人类软骨的可能性。
2013年,康奈尔大学(Cornell University)的研究人员使用3D打印机从牛细胞中培育出人耳形状的软骨,为有耳缺陷的人开发定制耳朵迈出了一步。同年,普林斯顿大学(Princeton University)的科学家报告称,他们制造的一些3D打印耳朵可以在远超出人类耳朵范围的声波频率下听到声音。
再生软骨的当前程序涉及在可植入材料的框架中植入软骨 - 建筑干细胞,并在与人体中的条件下生长细胞。
生物打印,或用3D打印创造生物材料,正日益成为修复受损软骨的神奇可能性。软骨的3D打印技术在2017年取得了重大突破,当时欧洲研究人员宣布开发了一种打印技术,可以使基本干细胞存活下来。
生成软骨的新系统启动了从接受膝关节手术的患者中提取的软骨细胞。将这些细胞被操纵回干细胞,然后将其包封在纤维素材料中并使用3D Biopleiner印刷。当它们存活印刷系统时,用生长兴奋剂处理干细胞,促使它们繁殖和分化,成为软骨。
科学家们表示,在他们的程序中产生的软骨与人类软骨相当,经历了经验丰富的外科医生无法区分差异。然而,科学家们提到了一个障碍,他们仍然必须克服:这种过程中使用的纤维素可能对人体不太适合。该团队表示他们希望探索不同的脚手架材料,可以被身体消化和吸收,只留下内源性软骨。亚博网站下载他们还指出,这种技术要求大量活力干细胞。
鳄鱼:软骨生长因子的一个有前途的来源
作为陆地动物,鳄鱼的身体中有非常大的软骨,这大量的软骨帮助它们在陆地和水中都能有效地移动。
澳大利亚研究团队宣布的最近工作指出,通过使用鳄鱼肋骨提取的软骨3D印刷的重大进展,该鳄梨肋骨富含生长促进蛋白多糖。该团队表示,这些有价值的蛋白质可以制作一个生物“汤”,可能促使身体自己的成人干细胞成为软骨。
3D打印机可以生物打印软骨外植体,最终可能会被注入或置于受损的人类关节中。
研究科学家表示,他们使用脱细胞化方法来摆脱DNA和其他不需要的鳄鱼材料,使蛋白质面多糖体通过消除可能被人体拒绝的任何东西来适应人类分布植物。
该团队表示,他们的下一步是促进软骨修复,这是对老年人口的重要挑战,尤其相关。科学家们补充说,他们的技术可能取代了许多软骨损伤患者目前经历的关节镜检查。
顺便说一句,研究科学家从一个商业鳄鱼养殖场收集了鳄鱼软骨,这个养殖场的废物处理方法非常先进。该工厂将鳄鱼皮运往意大利时装公司,将鳄鱼肉运往国内肉类市场。软骨一直是农场的废物之一,但研究小组表示,他们很高兴从农场获得新鲜的软骨。
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