University of Minnesota rapporterer om gennembrud inden for 3-D-print til reparation af rygmarven

Forskere fra University of Minnesota har brudt ny vej inden for det hastigt fremadskridende område inden for 3-D-print:At skabe stamcelle-infunderede stilladser, der kunne implanteres i rygmarven for at reparere nerveskader.

Teknologien har eksisteret i årevis til at printe plastimplantater indeholdende levende celler. Men udfordringen var at gøre det på en måde, der ville tillade følsomme "neuronale" stamceller at overleve udskrivningsprocessen, så de kan reparere nerveskader efter transplantation.

"Ingen har været i stand til at udskrive de stamceller, hvor de differentieres til aktive nerveceller ved hjælp af en 3D-printer, " sagde Michael McAlpine, en U-mekaniker, der slog sig sammen med Dr. Ann Parr, en neurokirurg, at lede forskningen. "Cellerne skal overleve udskrivningsprocessen."

Holdet rapporterede for nylig en udskrivningsmetode, der muliggjorde 75 procent overlevelse af neurale stamceller, som er begrænsede stamceller, der er i stand til at producere hjerneceller. Resultaterne blev offentliggjort i Avancerede funktionelle materialer , et prestigefyldt teknisk tidsskrift. En universitetsvideo viser, hvordan det bløde gummiagtige stillads kunne udskrives i lag sammen med hydrogel, en særlig blæk, der dækker og bevarer stamcellerne.

"Du skal have noget omkring cellerne, så de er glade, når de udskrives - dybest set, de forbliver i live, " sagde McAlpine.

Brugen af ​​teknologien i regenerativ medicin til humane patienter er stadig nogle år væk:De trykte stilladser skal testes på dyr for at se, om de reparerer rygmarvsskader, og så ville menneskelige tests følge.

Opdagelsen er én i en serie, der involverer 3D-print, som oprindeligt blev brugt i sundhedsvæsenet til at skabe modeller for operationspraksis, men nu bliver undersøgt for skabelsen af ​​alt fra hudtransplantater til faste organer til transplantation.

U -ingeniører var også blandt de første, tre år siden, at rapportere succes med at printe stilladser, der kunne implanteres i perifere nerver for at guide deres reparation og genvækst.

Perifere nerver "vokser som ukrudt" og har kun brug for den strukturelle vejledning, Sagde McAlpine. Men nerver i rygmarven ser ikke ud til at regenerere så aggressivt, medmindre stilladset giver dem retning, og stamcellerne hjælper dem med at smelte sammen, han sagde.

Omtrent 17, 000 rygmarvsskader rapporteres i USA hvert år. Selv hvis denne 3-D-udskrivningstilgang kun kunne genoprette begrænset funktion, det ville være et betydeligt fremskridt, sagde Parr.

"Der er en opfattelse af, at mennesker med rygmarvsskader kun vil være glade, hvis de kan gå igen, " sagde hun. "I virkeligheden, de fleste ønsker simple ting som blærekontrol eller at kunne stoppe ukontrollerbare bevægelser af deres ben. Disse simple forbedringer i funktion kunne i høj grad forbedre deres liv."

©2018 Star Tribune (Minneapolis)
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.