设计3-D生物印刷支架以再生受损的周围神经系统
在过去十年左右的时间里,随着技术变得更加精确和易于使用,3D打印技术也越来越受欢迎。现在,萨斯喀彻温大学的研究人员正在研究如何使用3D打印来帮助受损的神经系统重新生长。
控制大脑和脊髓以外的身体的周围神经系统可能因不良饮食,毒素和创伤而受损。它也可能被糖尿病等疾病所破坏,糖尿病影响全球约4.22亿人,加拿大有340万人。
周围神经系统的损伤会影响我们的触觉和电机控制。目前用于治疗由于损伤导致的神经系统中的大间隙的标准是神经自体移植物,其中来自身体另一部分的供体神经用于修复受损部位。
但是,这个过程并不完美;神经修复的供体部位有限,甚至成功的移植物通常只能恢复神经原始功能的一部分。为了改善神经再生,三维印刷和生物技术的结合可能是答案。
由萨斯喀彻温大学Daniel Chen领导的组织工程研究小组的博士后研究员Liqun Ning过去几年一直在研究如何利用3-D生物印刷来帮助神经细胞再生。他的解决方案涉及结合工程和生物医学,以创建支架,可以指导神经细胞在大面积受损区域的生长。
“我的背景实际上是机械工程,但组织工程是工程学和生物医学的结合。所以我想,在我博士研究的最初阶段,也许我可以运用我的知识,背景,并提供技巧来帮助生物医学领域的人们,“宁说。
Ning在其最近的论文中发表的研究工作涉及使用施万细胞,支持神经系统中的细胞,可以迫使神经细胞正常生长,在三维印刷水凝胶基支架中,以促进和指导再生受损的神经。
传统上,诸如微CT成像的测试技术将用于对像这些生物印刷支架的样品成像。但是,该测试方法的一个步骤是冷冻干燥样品。该冷冻干燥过程可能部分地损坏支架,这意味着从图像中看到的结构不完全是完整支架将具有的结构。该成像过程也可能需要几个小时来扫描一个样品。
在加拿大光源,样品可以在没有任何冷冻干燥的情况下成像,保留真正的支架结构。这个过程也快得多,扫描一个样本只需要大约10分钟。
此时,在此方法看到常规医疗用途之前,宁还有一些工作要做。他想在脚手架上解决一些问题;特别是,他想尝试一些不同的技术来更好地指导神经系统的发育。然后将进行体内试验,在活体动物身上进行测试,以确保一切在生物体中如预期的那样起作用,并进行临床试验以与人进行测试。但是,Ning希望这个过程相对较快。
“经过四五年的研究,这个领域发展得如此之快。每年都有很多新技术出现。我相信在生物医学,生物学,材料科学和工程领域工作的人们,周边问题神经再生以及其他组织工程应用可以在不久的将来解决。“
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