元素百科为您介绍3D打印卵巢的生育能力,有望帮助不孕症患者。想想3D打印的皮肤、耳朵、骨支架和心脏瓣膜。3D打印爱好者会说,这项技术有可能产生医学革命。如今,凝胶制成的人工卵巢可以使老鼠怀孕并产生健康的后代。研究人员表示,这种工程卵巢总有一天能帮助癌症幸存者因放疗或化疗而恢复生育能力。

3D打印人工卵巢
比佛顿俄勒冈国家灵长类动物研究中心生殖科学家玛丽没有参与这项研究 Zelinski表示,这项“里程碑研究成果”是“生殖系统组织生物工程应用的重要进展”。
在这项研究中,科学家们使用了一种带有发射凝胶喷嘴的3D打印机,它使用的凝胶来自动物卵巢中的天然胶原蛋白。研究人员通过在玻璃上打印各种重叠的凝胶纤维图案来建造卵巢,就像用林肯积木建造房子一样,只是在一个更小的规模上——每个脚手架只有15毫米×15毫米大小。
然后,研究人员小心地将小鼠的早期卵泡插入这些“支架”(包含生长卵子的球形结构)。8天后,更紧密的编织支架携带了更多的幸存卵泡,研究人员将其归因于早期卵泡有更好的物理支持。
然后,研究人员在活老鼠身上测试了更紧密的编织支架。研究人员通过支架打了一些2毫米的洞,在每个洞中植入了40到50个早期卵泡,从而创造了一个“生物假体”卵巢。然后,他们用手术切除了7只小鼠的卵巢,并将人工卵巢缝合在其位置。
研究小组发现,每只老鼠的血管都渗透到支架上。这种血管化非常重要,因为它能为卵泡提供氧气和营养,并允许卵泡产生的激素在血液中循环。
美国伊利诺伊州芝加哥西北大学Monicaa M. Laronda和他的同事在5月16日出版的《自然通信》杂志上报道说,他们让老鼠交配,其中三只分别生下了一窝健康的幼崽。这些幼崽的雌鼠也可以自然哺乳,这表明嵌入支架的卵泡产生了正常水平的激素。
利用患者之前提取的卵泡或捐赠样本,研究人员希望类似的生物假体卵巢能植入人体,恢复其生育能力。但还有很长的路要走。
Nicolass,法国里昂南部医院中心从事3D打印医疗应用的外科医生 Sigaux指出,人类卵巢支架将需要专门设计的宿主血管,因为它们的大小,任何大身体部位的“印刷”都是必须克服的挑战。
“血管是大型功能组织印刷的主要局限性,”Sigaux说。一旦这个问题得到解决,准备植入的器官将能够进行3D生物印刷。
应用3D生物打印
3D生物打印是一种能够根据添加剂制造原理定位生物材料或细胞单元,在数字三维模型的驱动下制造医疗器械、组织工程支架和组织器官的技术。器官移植可以挽救许多人类器官衰竭或受损的患者的生命,但该技术也存在器官来源不足、排斥反应难以避免等缺点。然而,随着未来“生物打印机”的出现,解决这些问题有了新的技术手段。该机器首先读取由医学图像数据重建或设计的三维模型,将模型分散成多层,计算机控制打印喷嘴逐层打印由生物材料或细胞组成的“生物油墨”,并不断重复这个过程,直到三维组织前体打印完成。然后,细胞开始重新组织和溶解,形成新的血管和其他组织结构。

