自體細胞培養、3D技術打印,20歲女子長出“新耳朵”( 二 )


第一類是全球普遍在用的、3D打印耳部立體模型 , 作為手術參照物 , 以取代之前用膠片剪出來的平面模型 。 在這一情況下 , 3D打印模型并不會植入人體 。
“上了手術臺 , 我們可以對著3D模型 , 雕刻、制作耳軟骨支架 。 ”郭樹忠教授介紹 , 這樣能提高雕刻精度和速度 , 避免醫生來回翻看健康耳 。
目前 , 多數耳再造手術所用材料 , 選取患兒的肋軟骨進行雕刻 , 占比達95%以上 。 有研究顯示 , 肋軟骨是永久性耳支架的可靠材料 。 但其采集過程需開胸手術 , 可能造成供區損傷 , 以及兒童7周歲后肋軟骨才能較好雕刻 。 這些是醫患雙方共同的痛點 。
也有一些手術會用到聚乙烯、硅膠等人工材料 , 占比約為3% 。 這類材料制成耳支架 , 和人體相容性不佳 , 后期可能出現移位、斷裂 , 也可能穿出皮膚 , 導致手術失敗 。
自體細胞培養、3D技術打印,20歲女子長出“新耳朵”
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圖片說明:3D打印的外耳模型 。 /受訪者提供
第二類就是用組織工程技術 , 把人體細胞打印成耳朵支架、結構 。
2018年 , 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院、上海組織研究重點實驗室、中國全國組織工程中心、濰坊醫學院和大連大學新華醫院等聯手 , 通過軟骨細胞培養、3D打印等 , 培育出“耳植入物” , 并成功植入5名6-9歲單邊小耳癥患兒耳部 。
郭樹忠教授也參與了該次研究 。 他告訴“醫學界” , 這和前述美國手術非常相似 。
術后平均兩年半的跟蹤調查顯示 , 有3名患兒的新耳朵完全正常 , 形狀、大小和棱角等 , 與健康一側耳朵高度匹配 。 另兩名患兒的新耳朵出現輕微扭曲 。 美國《網絡生物醫學》彼時稱 , 該突破性研究為全球首例 。
但隨著時間推移 , 更多問題出現 。 “耳植入物出現壓迫、變形、吸收等 , 導致耳支架的生物力學強度不夠 。 ”郭樹忠教授介紹 , 這一嘗試仍停留在實驗室階段 。
復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院相關研究曾分析 , 通過組織工程技術培養耳軟骨的技術日趨成熟 , 但要應用于臨床仍面臨諸多挑戰 。 其中之一 , 就是如何提高耳軟骨的力學和抗磨性能 , 以長期保持形狀 。 以及 , 如何協調軟骨細胞在體內再生以及降解的速度 , 以免降解過快導致結構缺失等 。
“若距離上市有100步 , 這才走了不到10步”
《紐約時報》指出 , 人類移植技術已取得多項突破性進展 。
今年1月 , 美國成功將轉基因豬心臟植入一名患者體內 , 患者術后存活約兩個月 。 為手術提供轉基因豬的公司也在實驗生物3D打印 , 用于“培育”移植肺 。 此外 , 以色列理工學院成功運用生物3D技術、打印出血管網絡 。
3DBioTherapeutics公司表示 , 其專利技術或可打印出其他身體部位 , 如椎間盤、鼻子、膝關節半月板 , 并最終打印出肝臟、腎臟、胰腺等復雜器官 。
郭樹忠教授認為 , “生物3D打印器官”距離正常器官 , 還有非常遠的距離 。 “如果研發到上市要走100步 , 我們目前停留在1-10步之間 。 ”
他介紹 , 組織工程技術打印耳朵明顯更簡單 , 因為耳軟骨沒有血管 , 結構單一 。
“肝臟有膽道 , 腸道內有特殊的吸收結構 , 它們都包含多個細胞成分 。 ”郭樹忠教授表示 , 在實驗室、通過培養皿來模擬大自然 , 是非常困難的 , 人類還遠遠達不到這種調配程度 。
“整個耳再造學界都在等待這種技術:我們不必再開胸 , 患者每天都能痊愈 。 ”阿圖羅·博尼利亞告訴《紐約時報》 。
他介紹 , 多數患兒是單側耳畸形 , 對側耳朵沒問題 , 聽力并非完全損失 , 對日常生活影響不大 。 但許多患兒會被同齡人取笑 , 這可能導致其焦慮、抑郁 , 對社會充滿敵意 。