自体细胞培养、3D技术打印,20岁女子长出“新耳朵”( 二 )


第一类是全球普遍在用的、3D打印耳部立体模型 , 作为手术参照物 , 以取代之前用胶片剪出来的平面模型 。 在这一情况下 , 3D打印模型并不会植入人体 。
“上了手术台 , 我们可以对着3D模型 , 雕刻、制作耳软骨支架 。 ”郭树忠教授介绍 , 这样能提高雕刻精度和速度 , 避免医生来回翻看健康耳 。
目前 , 多数耳再造手术所用材料 , 选取患儿的肋软骨进行雕刻 , 占比达95%以上 。 有研究显示 , 肋软骨是永久性耳支架的可靠材料 。 但其采集过程需开胸手术 , 可能造成供区损伤 , 以及儿童7周岁后肋软骨才能较好雕刻 。 这些是医患双方共同的痛点 。
也有一些手术会用到聚乙烯、硅胶等人工材料 , 占比约为3% 。 这类材料制成耳支架 , 和人体相容性不佳 , 后期可能出现移位、断裂 , 也可能穿出皮肤 , 导致手术失败 。
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:3D打印的外耳模型 。 /受访者提供
第二类就是用组织工程技术 , 把人体细胞打印成耳朵支架、结构 。
2018年 , 上海交通大学医学院附属第九人民医院、上海组织研究重点实验室、中国全国组织工程中心、潍坊医学院和大连大学新华医院等联手 , 通过软骨细胞培养、3D打印等 , 培育出“耳植入物” , 并成功植入5名6-9岁单边小耳症患儿耳部 。
郭树忠教授也参与了该次研究 。 他告诉“医学界” , 这和前述美国手术非常相似 。
术后平均两年半的跟踪调查显示 , 有3名患儿的新耳朵完全正常 , 形状、大小和棱角等 , 与健康一侧耳朵高度匹配 。 另两名患儿的新耳朵出现轻微扭曲 。 美国《网络生物医学》彼时称 , 该突破性研究为全球首例 。
但随着时间推移 , 更多问题出现 。 “耳植入物出现压迫、变形、吸收等 , 导致耳支架的生物力学强度不够 。 ”郭树忠教授介绍 , 这一尝试仍停留在实验室阶段 。
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院相关研究曾分析 , 通过组织工程技术培养耳软骨的技术日趋成熟 , 但要应用于临床仍面临诸多挑战 。 其中之一 , 就是如何提高耳软骨的力学和抗磨性能 , 以长期保持形状 。 以及 , 如何协调软骨细胞在体内再生以及降解的速度 , 以免降解过快导致结构缺失等 。
“若距离上市有100步 , 这才走了不到10步”
《纽约时报》指出 , 人类移植技术已取得多项突破性进展 。
今年1月 , 美国成功将转基因猪心脏植入一名患者体内 , 患者术后存活约两个月 。 为手术提供转基因猪的公司也在实验生物3D打印 , 用于“培育”移植肺 。 此外 , 以色列理工学院成功运用生物3D技术、打印出血管网络 。
3DBioTherapeutics公司表示 , 其专利技术或可打印出其他身体部位 , 如椎间盘、鼻子、膝关节半月板 , 并最终打印出肝脏、肾脏、胰腺等复杂器官 。
郭树忠教授认为 , “生物3D打印器官”距离正常器官 , 还有非常远的距离 。 “如果研发到上市要走100步 , 我们目前停留在1-10步之间 。 ”
他介绍 , 组织工程技术打印耳朵明显更简单 , 因为耳软骨没有血管 , 结构单一 。
“肝脏有胆道 , 肠道内有特殊的吸收结构 , 它们都包含多个细胞成分 。 ”郭树忠教授表示 , 在实验室、通过培养皿来模拟大自然 , 是非常困难的 , 人类还远远达不到这种调配程度 。
“整个耳再造学界都在等待这种技术:我们不必再开胸 , 患者每天都能痊愈 。 ”阿图罗·博尼利亚告诉《纽约时报》 。
他介绍 , 多数患儿是单侧耳畸形 , 对侧耳朵没问题 , 听力并非完全损失 , 对日常生活影响不大 。 但许多患儿会被同龄人取笑 , 这可能导致其焦虑、抑郁 , 对社会充满敌意 。