生物工程脊髓3D打印 美开发多细胞神经组织工程新方法

科学日报，华盛顿，8月9日(记者刘海英)——明尼苏达大学的研究人员在9日发表在《高级功能材料》杂志在线版上的一篇研究论文中说，他们已经开发了一种多细胞神经组织工程的新方法，使用3D打印设备生产生物工程脊髓。研究人员表示，这项技术有一天可能会帮助长期脊髓损伤的患者恢复一些功能。

该方法有效结合了先进的细胞生物工程技术和独特的3D打印技术，利用生物3D打印设备，以硅胶制成的生物相容性导向板为支架，采用挤压法将诱导多能干细胞衍生的脊髓神经元祖细胞和少突胶质祖细胞逐层准确打印到支架中，最终形成生物工程脊髓。3D打印的单核苷酸多态性细胞可以在微支架通道中分化和延伸轴突，形成神经元网络。钙流量研究已经证实，这些神经网络是活跃的。

这项新技术有望帮助那些长期遭受脊髓损伤的人。3D打印的生物工程脊髓可以通过手术植入患者脊髓的受损区域，作为受损区域上方和下方神经细胞之间的“桥梁”，帮助重建轴突连接。虽然这种方法可能不允许病人再次行走，但它会减轻他们的疼痛，帮助他们恢复一些功能，如控制肌肉和膀胱。

研究人员表示，用3D打印细胞非常困难，而保持打印细胞的活性就更难了。他们测试了几种不同的配方，最终设法使75%的细胞存活并成为健康的神经元。

研究人员指出，成功3D打印OPCs和sNPCs以生产生物工程脊髓表明，他们开发的多细胞神经组织工程方法是可行的。新的3D打印技术还可用于制备新的仿生水凝胶支架，以在体外模拟复杂的中枢神经系统组织结构，从而有助于开发新的疾病治疗方法，例如脊髓损伤。