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关闭窗口 “3D打印技术和组织工程的联合可以创造复杂器官和组织，“Todd Goldstein 医学博士称。“我们的概念研究证据表明，3D打印技术和组织工程可创造生物气管替代物。”
由胸外科医师协会主办的新闻发布会上，Goldstein称其研究团队创造出的气管已植入动物体内。“气管功能良好，动物宿主也存活下来，”他说道。Goldstein指出，在获得FDA批准前仍需进行一些步骤。
Robbin Cohen博士认为此历程约需10年。“可能会有数以千计的患者获益于此装置，”，“我认为此装置在2025年可用于临床实践。”
Goldstein称，气管不仅是空气进出体内的通道。软骨环构成的气管使其成为3D打印的候选者。
“同身体其它部位一样，气管也会发生各种病变，如气管软化或狭窄可严重影响呼吸功能。罹患此类疾病时，若低于50%的器官未受损，那么气管再造术无法完成，” Goldstein称。“我们的理论是切除病变部分气管（不论长短），采用患者自身细胞产生的新的健康的部分替代病变部分。”
他说，“要完成此真实的气管组织工程，我们必须首先从患者体内取组织活检，培养患者细胞，使其生成成一个支架。此段通过手术植入以替代病变部分。我们通过3D打印技术创造此支架。”
他的概念研究是通过 Makerbot Replicator 2x Experimental 3D打印机完成的，此打印机已被修改用于打印活细胞。研究者将熔融沉积成型和光固化立体造型术进行了结合。此打印机利用用生物墨在接种软骨细胞中创造生物降解的支架。
“生物墨中含有支架生长前进行固定的所有细胞，” Goldstein称。此研究采用1型胶原海藻酸钠溶液使细胞悬浮。此胶原蛋白为软骨细胞的附着提供适宜的环境，而海藻酸钠——从藻类衍生的多糖——当混合物暴露于钙溶液中是，海藻酸钠可提供一种使其凝结为果冻状的粘性材料，”他说。
研究者打印30个支架并分析其存活性，增殖性，组织学，生物力学。各种测试确定细胞在支架结构中的可行性。与在相同的条件下培养瓶中对照组生长相比，实验组增值率无显著差异。与未处理的对照组相比，支架保持其灵活性、外观和韧性。
“我们认为3D打印的含增殖细胞的可生物降解的解聚乳酸支架可以解决在气管再造术中未满足的临床需求，” Goldstein称。
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