3D打印器官首次成功移植到患者體內(nèi)，這是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑式時(shí)刻?，F(xiàn)在，這位韓國(guó)患者的新氣管正在康復(fù)中，該氣管部分是由他人的干細(xì)胞制成。

據(jù)資源庫(kù)了解，來(lái)自韓國(guó)首爾圣母醫(yī)院的專家團(tuán)隊(duì)，包括科學(xué)家、醫(yī)生和工程師，在2023年完成了這一開創(chuàng)性的3D打印氣管移植手術(shù)，受益者為一名50多歲因甲狀腺癌手術(shù)切除部分氣管的女性。

3D打印的氣管是由什么制成的？

這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，為患者3D打印了特定尺寸的人造氣管，主要由來(lái)自其他人的鼻干細(xì)胞和軟骨細(xì)胞制成的軟骨和粘膜內(nèi)層組成。此外，該氣管結(jié)構(gòu)還包含了聚己內(nèi)酯(PCL)和生物墨水以增強(qiáng)支撐，其中生物墨水富含活細(xì)胞，用于3D生物打印中創(chuàng)建活組織。雖然PCL材料可生物降解，預(yù)計(jì)壽命為五年，但科學(xué)家們希望這足以促進(jìn)患者身體自我氣管再生。

不同細(xì)胞打印方法的對(duì)比，圖片來(lái)自：T&R Biofab

這項(xiàng)手術(shù)的一個(gè)重大進(jìn)步是患者無(wú)需使用任何免疫抑制劑。六個(gè)月后，手術(shù)區(qū)域不僅愈合良好，新的血管也開始形成。這一成就為甲狀腺癌、先天性異?；驓夤軗p傷的治療開辟了新的可能性，有望徹底改變這些狀況的治療方法。

如何3D打印氣管？

氣管的大小和尺寸需要根據(jù)患者具體情況而定。首先，團(tuán)隊(duì)收集了患者的CT和MRI數(shù)據(jù)，以便設(shè)計(jì)出完美貼合的產(chǎn)品。在這種情況下，氣管的長(zhǎng)度必須小于5 厘米。共花了不到兩周的時(shí)間打印出來(lái)，并通過半天的手術(shù)移植到患者體內(nèi)。

3D生物打印機(jī)，圖片來(lái)自：圖片來(lái)自：T&R Biofab

這一成果是韓國(guó)天主教大學(xué)、嘉泉大學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程公司T&R Biofab合作的結(jié)果，后者專門設(shè)計(jì)了能夠打印中空管狀結(jié)構(gòu)的高精度3D打印機(jī)。這次手術(shù)的成功，匯集了20年的研究成果，最早的實(shí)驗(yàn)室研究可以追溯到2004年。在此期間，主要研究人員收集了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，包括對(duì)比格犬等動(dòng)物進(jìn)行的測(cè)試。據(jù)T&R Biofab稱，通過這些支持?jǐn)?shù)據(jù)贏得了監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。

3D打印生物組織樣本，圖片來(lái)自：T&R Biofab

T&R Biofab的科學(xué)戰(zhàn)略主管Paulo Marinho博士強(qiáng)調(diào)，雖然3D生物打印目前還不能完全解決器官移植短缺的問題，但它確實(shí)為特定器官和疾病的治療提供了新的希望。例如，2019年《自然·通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，通過3D打印的干細(xì)胞衍生心臟貼片有助于治療老鼠的心臟梗死，這表明3D生物打印技術(shù)在未來(lái)可能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

3D打印器官首次成功移植到患者體內(nèi)，這是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑式時(shí)刻?，F(xiàn)在，這位韓國(guó)患者的新氣管正在康復(fù)中，該氣管部分是由他人的干細(xì)胞制成。

據(jù)資源庫(kù)了解，來(lái)自韓國(guó)首爾圣母醫(yī)院的專家團(tuán)隊(duì)，包括科學(xué)家、醫(yī)生和工程師，在2023年完成了這一開創(chuàng)性的3D打印氣管移植手術(shù)，受益者為一名50多歲因甲狀腺癌手術(shù)切除部分氣管的女性。

3D打印的氣管是由什么制成的？

這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，為患者3D打印了特定尺寸的人造氣管，主要由來(lái)自其他人的鼻干細(xì)胞和軟骨細(xì)胞制成的軟骨和粘膜內(nèi)層組成。此外，該氣管結(jié)構(gòu)還包含了聚己內(nèi)酯(PCL)和生物墨水以增強(qiáng)支撐，其中生物墨水富含活細(xì)胞，用于3D生物打印中創(chuàng)建活組織。雖然PCL材料可生物降解，預(yù)計(jì)壽命為五年，但科學(xué)家們希望這足以促進(jìn)患者身體自我氣管再生。

不同細(xì)胞打印方法的對(duì)比，圖片來(lái)自：T&R Biofab

這項(xiàng)手術(shù)的一個(gè)重大進(jìn)步是患者無(wú)需使用任何免疫抑制劑。六個(gè)月后，手術(shù)區(qū)域不僅愈合良好，新的血管也開始形成。這一成就為甲狀腺癌、先天性異?；驓夤軗p傷的治療開辟了新的可能性，有望徹底改變這些狀況的治療方法。

如何3D打印氣管？

氣管的大小和尺寸需要根據(jù)患者具體情況而定。首先，團(tuán)隊(duì)收集了患者的CT和MRI數(shù)據(jù)，以便設(shè)計(jì)出完美貼合的產(chǎn)品。在這種情況下，氣管的長(zhǎng)度必須小于5 厘米。共花了不到兩周的時(shí)間打印出來(lái)，并通過半天的手術(shù)移植到患者體內(nèi)。

3D生物打印機(jī)，圖片來(lái)自：圖片來(lái)自：T&R Biofab

這一成果是韓國(guó)天主教大學(xué)、嘉泉大學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程公司T&R Biofab合作的結(jié)果，后者專門設(shè)計(jì)了能夠打印中空管狀結(jié)構(gòu)的高精度3D打印機(jī)。這次手術(shù)的成功，匯集了20年的研究成果，最早的實(shí)驗(yàn)室研究可以追溯到2004年。在此期間，主要研究人員收集了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，包括對(duì)比格犬等動(dòng)物進(jìn)行的測(cè)試。據(jù)T&R Biofab稱，通過這些支持?jǐn)?shù)據(jù)贏得了監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。

3D打印生物組織樣本，圖片來(lái)自：T&R Biofab

T&R Biofab的科學(xué)戰(zhàn)略主管Paulo Marinho博士強(qiáng)調(diào)，雖然3D生物打印目前還不能完全解決器官移植短缺的問題，但它確實(shí)為特定器官和疾病的治療提供了新的希望。例如，2019年《自然·通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，通過3D打印的干細(xì)胞衍生心臟貼片有助于治療老鼠的心臟梗死，這表明3D生物打印技術(shù)在未來(lái)可能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。