科学家使用3D打印技术让受损神经再生
把3D打印技术应用到医学领域早已不是什么新鲜事了，但发前我们报道的也只限于假肢、骨科植入物等。近日，美国的一个研究团队首次开发出了独一无二的3D打印导板（guide），帮助受损的复杂神经再生其感觉和运动功能。这项开创性的研究是在明尼苏达州进行的，有可能帮助到每年成千上万不幸遭遇到神经损伤或者相关疾病的患者。
神经再生是一个非常复杂的过程。由于这种复杂性，在损伤或疾病后的神经再生是非常罕见的，因此，神经性损伤往往是永久性的。科学家们已经发现，外围外围系统往往具有修复和再生的特性或能力，但是中枢神经系统在大多数情况下是不能自我修复和再生。在目前，还没有发现人类中枢神经损伤之后经过治疗恢复神经功能的案例。此外，尽管外周神经系统具有再生的能力，但是科学家们还需要进行大量的研究以优化环境并有效地激发出其再生潜力。如今，有科学家借助3D打印方法为这一问题找到了一个解决方案。
根据最近发表在《Advanced Functional Materials》上的一项研究，研究人员将3D成像与3D打印技术相结合，创建了一个植入了生化线索的定制硅胶导板，以帮助神经再生。而且这个3D打印导板的有效性已经在实验室里通过了对老鼠的测试。
在测试中，研究人员用3D扫描仪对老鼠的坐骨神经结构进行了逆向工程。这个神经结构被放置在一个电动载物台（CR1/M-Z7E，Thorlabs公司）上，然后利用单相机投影SLS系统（SLS-1，David）从对老鼠的组织进行360度地旋转成像，并生成3D模型。
然后通过一系列复杂的过程（论文原文在此：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201501760/abstract?userIsAuthenticated=false&deniedAccessCustomisedMessage=，这里不再赘述），研究人员用一个专门定制的3D打印机打印出导板，并掺入3D打印的化学线索以促进运动和感觉神经再生。
一旦制作完成，上述3D打印导板通过手术移植到老鼠神经的切割端。让研究团队非常满意的是再10—12周之后老鼠的再次行走能力获得了明显的提升。
“这是一个重要的概念证明，代表了3D打印定制的神经导板可以用于复杂神经损伤再生。”明尼苏达大学机械工程教授兼该项研究的首席研究员Michael McAlpine表示。“我们希望未来有一天在医院能够有一台3D扫描仪和3D打印机可以现场打造定制的神经导板，以恢复患者的神经功能。”
据了解，3D扫描和3D打印这样的导板大约需要一个小时，而老鼠再生神经需要数周时间。McAlpine称在此以前的研究只是验证了线性神经的在生长。但是这次是第一次证明定制的导板能够促进像Y形坐骨神经这样具有感觉和运动分支的复杂神经再生长。
“最令人兴奋的是，我们下一步将会把这些导板植入人体，而不是老鼠。”McAlpine说。但是这中间有一个很大的挑战是人的神经不能像老鼠的那样取下来进行全方位的3D扫描。幸运的是，McAlpine自有对策。他说，未来将会根据对于他人或者医院里尸体的神经组织扫描结果建立一个“模型库”，以帮助创建与患者匹配的3D打印导板。
除了McAlpine之外，该项目的主要研究者还包括：弗吉尼亚理工大学的Blake N. Johnson、约翰霍普金斯大学的Xiaofeng Jia；普林斯顿大学的Karen Z. Lancaster、Esteban Engel和Lynn W. Enquist。该研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）、美国国防部高级研究计划局、马里兰干细胞研究基金以及普林斯顿大学Grand Challenges项目的补助金。
(责任编辑：admin)
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