自体细胞培养、3D技术打印,20岁女子长出“新耳朵”

*仅供医学专业人士阅读参考
通过实验室、培养皿来模拟大自然 , 成了吗?
撰文|燕小六
来源|“医学界”公众号
人造器官“零件化”“汰旧换新” , 距离我们又近了一步 。
据《纽约时报》近日报道 , 美国再生医学植入物科技公司3DBioTherapeutics宣布 , 其利用人体细胞培育、经3D打印的耳植入物AuriNovo , 成功完成首例植入术 , 重建患者缺失的外耳 。
自体细胞培养、3D技术打印,20岁女子长出“新耳朵”
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图片说明:左图为AuriNovo植入术前;右图为AuriNovo植入后3个月左右 。 /Microtia-CongenitalEarInstitute,3DBioTherapeutics
3D技术怎么“打印”耳朵?
《纽约时报》报道 , 接受移植的是一名20岁墨西哥女性 。 出生后 , 她即被诊断为先天性小耳畸形 。
这是一种罕见的先天性结构异常 , 表现为一侧或两侧外耳发育不全 , 严重者可出现外耳完全缺失 。 其发生率为每万人0.83-17.4例 , 男性更多见 。 在头面部先天畸形中 , 发生率仅低于先天性唇腭裂 。 我国每年约有2500名相关患儿需要进行耳再造手术 。
自体细胞培养、3D技术打印,20岁女子长出“新耳朵”
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图片说明:先天性小耳畸形分级 , 从左到右 , 缺失程度不断加重 。 /microtiasurgeon
由于涉及专利 , 3DBioTherapeutics未详述打印细节 。
综合《纽约时报》、《美国康奈尔大学校报》解读 , 它可能包括如下步骤:
第一 , 对患者健康的左耳进行3维CT扫描、创建3D模型 , 并进行镜像对称 , 以获得右耳形态 。
第二 , 从畸形耳部取出半克软骨 , 提取出软骨细胞 , 在专有的营养液中培育、扩增为数十亿个细胞 。
第三 , 将软骨细胞与治疗级、基于胶原蛋白的生物墨水(ColVivo)混合 。 这种生物墨水是无菌的 , 可保留关键的生物和流变特性 。 “这个过程就像把巧克力碎片融进冰淇淋中 。 ”3DBioTherapeutics首席科学官纳撒尼尔·巴赫拉赫(NathanielBachrach)表示 。
第四 , 混合材料经临床级3D生物打印机(GMPrint) , 按照3D模型 , 喷射、成型为与健康耳朵大小、形状相匹配的植入物 。 整个打印过程约为10分钟 。
第五 , 使用特定技术 , 制作一个临时的、可生物降解的耳形支架 , 将3D打印的耳软骨置于其中 。 耳形支架可以为植入物 , 提供保护和结构支撑 。
自体细胞培养、3D技术打印,20岁女子长出“新耳朵”
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图片说明:实验室培育出的3D生物打印耳植入物AuriNovo 。 /3DBioTherapeutics
据《纽约时报》 , 今年3月 , 美国小耳症-先天性耳部畸形研究所耳再造外科医生阿图罗·博尼利亚(ArturoBonilla)携团队完成手术 , 将“定制耳”植入患者耳部 , “它似乎无缝地融入患者身体 。 ”
至今 , 该名患者未见排异反应 。
这也在意料之中 。 3DBioTherapeutics称 , 植入物采用患者自身细胞培育 , 出现排异现象的几率较低 。
公司方面表示 , AuriNovo相关技术于2019年获得美国食品和药物管理局(FDA)的孤儿药资格 。 上述手术是AuriNovo人体Ⅰ/Ⅱa期临床试验的一部分 , 共计划招募11名6-25岁的先天性小耳畸形者 。
术后随访将持续5年 , 以评估长期安全性和外观疗效等 。 研究完成后 , 所有数据会于医学期刊发表 。
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图片说明:美国小耳症-先天性耳部畸形研究所耳再造外科医生阿图罗·博尼利亚(ArturoBonilla)近影 。 /TheNewYorkTimes
3D打印耳朵 , 有两类
国内耳再造知名专家 , 西安国际医学中心整形外科医院院长、主任医师郭树忠教授告诉“医学界” , 3D打印用于耳再造 , 并不是“新鲜事” 。 目前主要分成两大类 。