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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，中國科學(xué)家利用3D打印技術(shù)為5名“小耳癥”兒童培育出新的耳狀軟骨，其中四名患者在新耳植入后6個(gè)月時(shí)顯現(xiàn)出清晰的軟骨形成。其中三名患者的新耳朵與健康的耳朵大小和形狀匹配。
救助小耳癥患兒 我國用3D打印技術(shù)制作耳狀軟骨
中國科學(xué)家們利用3D打印技術(shù)為五名先天性耳朵缺陷(成為“小耳癥”)的孩子培育出新的耳朵。軟骨細(xì)胞取自兒童耳朵，用于培育新的耳狀軟骨。
每5000個(gè)活產(chǎn)兒中就有一個(gè)患有小耳癥，這是一種先天性畸形，耳廓(外耳)發(fā)育不全，甚至完全缺失。它在西班牙裔、亞裔、美洲原住民和安第斯人群中更為普遍，并可能導(dǎo)致聽力障礙。解決小耳畸形可能會(huì)很棘手?；颊叩倪x擇包括重建手術(shù)，其可涉及如下的方法：例如采取患者的肋骨軟骨來創(chuàng)造新耳朵，用塑料雕刻人造耳朵，或者簡單地將耳朵保持原樣。
中國的一項(xiàng)新研究正在做一些不同的事情。在此前在該領(lǐng)域的研究的基礎(chǔ)上，一組科學(xué)家對(duì)年齡在6歲至9歲之間的5名小耳畸形患者進(jìn)行了研究，利用CT掃描和3D打印技術(shù)，構(gòu)建了一種可生物降解的支架，與每個(gè)患者健康耳朵的3D結(jié)構(gòu)匹配。
使用Z Corporation Spectrum Z510 3D打印機(jī)3D打印每個(gè)病人耳朵的復(fù)制品來制造支架，然后用粘土和硅樹脂將3D打印的耳模鑄造成一套負(fù)壓模，在這些模具中可以塑造生物材料支架。支架采用PCL網(wǎng)格作為內(nèi)部核心，用PGA無紡布包裹并涂上PLA。內(nèi)部核心由3D打印的網(wǎng)格組成。
然后這些支架由每個(gè)患者的活細(xì)胞填充。將軟骨細(xì)胞從每個(gè)患者的小耳軟骨中取出，并將這些細(xì)胞接種到支架上培養(yǎng)三個(gè)月。在這段時(shí)間之后，一旦每個(gè)患者的特定耳朵形狀產(chǎn)生軟骨框架，將實(shí)驗(yàn)室培育的耳朵植入到五名患者身上。
令人驚訝的是，這個(gè)過程大部分是成功的。對(duì)這些年輕患者進(jìn)行了不同時(shí)間的監(jiān)測(cè)，長的隨訪時(shí)間為兩年半，其中四名患者在新耳植入后6個(gè)月時(shí)顯現(xiàn)出清晰的軟骨形成。其中三名患者的新耳朵與健康的耳朵大小和形狀匹配。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)也存在些問題。兩名患者的新耳朵在手術(shù)后表現(xiàn)出輕微的變形，科學(xué)家的研究有許多局限性：培養(yǎng)細(xì)胞仍然是一個(gè)危險(xiǎn)的策略，因?yàn)榧?xì)胞可以以不可預(yù)知的方式分裂，而使用兒童自己的軟骨細(xì)胞本身也會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)樗麄兊亩洚惓：蜐撛诘牟∽?。包括手術(shù)在內(nèi)的多個(gè)階段，該過程花費(fèi)也十分昂貴。
隨著時(shí)間的推移，科學(xué)家們將對(duì)這些患者進(jìn)行為期5年的隨訪?？茖W(xué)家們說：“我們能夠成功地設(shè)計(jì)、制造和再生患者特有的外耳。盡管如此，仍然需要進(jìn)一步的努力，終將這一原型工作轉(zhuǎn)化為常規(guī)的臨床實(shí)踐。”
(原標(biāo)題：中國科學(xué)家利用3D打印技術(shù)為小耳癥兒童培育新耳朵)
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