Πρώτη στον κόσμο! Επιτυχής μεταμόσχευση αυτιού με τρισδιάστατη εκτύπωση ανθρώπινου αυτόλογου κυττάρου

Η Zhitong Financial News, πρόσφατα, η 3DBio Therapeutics, μια αμερικανική εταιρεία αναγεννητικής ιατρικής, ανακοίνωσε ότι ήταν η πρώτη φορά που μεταμόσχευσε με επιτυχία ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο αυτί από αυτόλογα κύτταρα ασθενών σε ασθενείς με συγγενή μικροτία.

Η εταιρεία είπε ότι αυτή η τεχνολογία μεταμόσχευσης οργάνων με τρισδιάστατη εκτύπωση αναμένεται να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση άλλων οργάνων του σώματος, συμπεριλαμβανομένης της μύτης, του μεσοσπονδύλιου δίσκου, του μηνίσκου της άρθρωσης του γόνατος και της ανακατασκευής ιστού μετά από εκτομή όγκου. Στο μέλλον, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να είναι σε θέση να εκτυπώνει πιο πολύπλοκα σημαντικά όργανα όπως το ήπαρ, τα νεφρά, το πάγκρεας κ.λπ.

δεκαεπτά χιλιάδες τριακόσια εβδομήντα ένα τρισεκατομμύρια και εξακόσια πενήντα πέντε δισεκατομμύρια διακόσια πενήντα οκτώ εκατομμύρια τριακόσια πενήντα ένα χίλια επτακόσια ογδόντα εννέα

Προσεγγίζοντας την τρισδιάστατη βιολογική εκτύπωση

Η ακαδημαϊκή ονομασία της "3D printing" είναι "rapid prototyping technology", η οποία γεννήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Βασισμένο σε αρχεία ψηφιακών μοντέλων, χρησιμοποιεί μέταλλο σε σκόνη ή πλαστικό και άλλα συγκολλητικά υλικά για την κατασκευή αντικειμένων στρώμα προς στρώμα μέσω εκτύπωσης. Είναι μια τεχνολογία αιχμής που βασίζεται στην ολοκληρωμένη ανάπτυξη της τεχνολογίας των πληροφοριών, των μηχανημάτων ακριβείας, της επιστήμης των υλικών και άλλων κλάδων.

Σύμφωνα με τα στοιχεία του Ερευνητικού Ινστιτούτου Εμπορικής Βιομηχανίας της Κίνας, σε αυτό το στάδιο, η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιείται κυρίως στην αεροδιαστημική, την ιατρική, την αυτοκινητοβιομηχανία και άλλους τομείς, ειδικά στον τομέα της μεταποίησης και της ιατρικής.

Από την εμφάνιση της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης, η έρευνα για την εκτύπωση οργάνων έχει ενταθεί, η οποία είναι μια καυτή κατεύθυνση στον τομέα της τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Το AuriNovo, ένα εμφύτευμα ζωντανού ιστού που αναπτύχθηκε από την 3DBIO, είναι ένα τρισδιάστατο βιοεκτυπωμένο κολλαγόνο εμφύτευμα αυτιού από υδρογέλη και χονδρογόνα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς, το οποίο χρησιμοποιείται για τη χειρουργική αναδόμηση του εξωτερικού αυτιού ασθενών με συγγενή μικροτία II-IV. αντικαταστήσει το αυτί που λείπει από τους ασθενείς.

Η 3DBio είπε ότι η AuriNovo στοχεύει να παρέχει μια εναλλακτική μέθοδο θεραπείας για μοσχεύματα χόνδρου πλευρών και συνθετικά υλικά που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για την ανακατασκευή του εξωτερικού αυτιού ασθενών με μικροτία, το οποίο είναι λιγότερο επεμβατικό και πιο ακριβές και ευέλικτο μετά την ανακατασκευή.

Για αυτόν τον ασθενή, η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε αρχικά αξονική τομογραφία, τρισδιάστατη μοντελοποίηση και συμμετρία καθρέφτη στο φυσιολογικό αριστερό του αυτί και στη συνέχεια απομόνωσε χονδροκύτταρα από τον ασθενή και πολλαπλασιάστηκε σε δισεκατομμύρια κύτταρα.

Στη συνέχεια, αυτά τα κύτταρα εγχύθηκαν στον τρισδιάστατο βιολογικό εκτυπωτή με «βιομελάνη» με βάση το κολλαγόνο για να εκτυπωθεί ένα αντίγραφο του υγιούς αυτιού και στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε χειρουργική μεταμόσχευση. Μετά την εμφύτευση, ο ιστός του χόνδρου αναγεννήθηκε επιτυχώς και επουλώθηκε φυσικά.

Ταυτόχρονα, επειδή το τρισδιάστατο τυπωμένο αυτί είναι φτιαγμένο από τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς, δεν υπάρχει σχεδόν καμία αντίδραση απόρριψης.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να γίνει το επόμενο hotspot της βιομηχανίας

Η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για την κατασκευή ιατρικών μοντέλων και την προσαρμογή των ιατρικών συσκευών αποκατάστασης. Σε αυτό το στάδιο, χρησιμοποιείται επίσης στην οδοντιατρική, την ορθοπεδική, τους χειρουργικούς οδηγούς, τα εμφυτεύματα, την ιατρική ακριβείας, τον έλεγχο φαρμάκων και το σχεδιασμό δοσολογίας φαρμάκων. Επί του παρόντος, η κλίμακα εφαρμογής της στοματικής βιομηχανίας είναι η μεγαλύτερη.

Η εφαρμογή της τρισδιάστατης εκτύπωσης σε ορισμένες ιατρικές συσκευές και την οδοντιατρική έχει εμπορευματοποιηθεί. Για τα εμφυτεύματα, ειδικά τα μεταλλικά εμφυτεύματα, τα δεδομένα κλινικής έρευνας βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της συσσώρευσης. Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης λειτουργικών ιστών και οργάνων βρίσκεται ακόμα στο στάδιο της εργαστηριακής έρευνας.

Το 2014, το Νοσοκομείο Jingxi στο Xi'an της Κίνας χρησιμοποίησε τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για να εκτυπώσει το κρανίο, βοηθώντας έναν αγρότη με το μισό του κρανίο τραυματισμένο και βυθισμένο να ανακατασκευάσει το μισό του κρανίο.

Το 2015, η ομάδα του Πανεπιστημίου Tsukuba στην Ιαπωνία ανακοίνωσε ότι είχε αναπτύξει ένα τρισδιάστατο μοντέλο του ήπατος που μπορεί να δει τις εσωτερικές δομές όπως τα αιμοφόρα αγγεία σε χαμηλή τιμή χρησιμοποιώντας έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή.

Το 2018, επιστήμονες από το Κέντρο Αναγεννητικής Ιατρικής της Ερευνητικής Επιτροπής του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου συνδύασαν την τεχνολογία βλαστοκυττάρων και την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης για να καλλιεργήσουν με επιτυχία τρισδιάστατο ηπατικό ιστό που προέρχεται από τον άνθρωπο και έδειξαν θεραπευτικές δυνατότητες σε επίπεδο ποντικού.

Το 2019, το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ στο Ισραήλ ανακοίνωσε ότι η πρώτη πλήρης καρδιά στον κόσμο εκτυπώθηκε χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο ανθρώπινο ιστό, ο οποίος περιλαμβάνει κύτταρα, αιμοφόρα αγγεία, καρδιά και κοιλία.

Το 2020, η ομάδα του Fan Zhiyong από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Χονγκ Κονγκ, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Berkeley και το Lawrence Berkeley National Laboratory σχεδίασαν από κοινού το πρώτο τρισδιάστατο τεχνητό μάτι στον κόσμο.

Αναμένεται ότι ο ρυθμός διείσδυσης της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης στον ιατρικό τομέα θα συνεχίσει να αυξάνεται στο μέλλον, καλύπτοντας σταδιακά πολλαπλά ιατρικά τμήματα.

Ιατρική άποψη Heyihui

Το 2021, η παγκόσμια αγορά ιατρικών συσκευών τρισδιάστατης εκτύπωσης θα φτάσει τα 2,29 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Εκτιμάται ότι μέχρι το 2026, το μέγεθος της αγοράς θα αυξηθεί γρήγορα στα 4,49 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ με ετήσιο σύνθετο ποσοστό 13 τοις εκατό.

Μπορεί να προβλεφθεί ότι η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης θα έχει περαιτέρω εφαρμογή στον ιατρικό τομέα στο μέλλον και η παγκόσμια ιατρική αγορά 3D εκτύπωσης έχει τεράστιες δυνατότητες ανάπτυξης