本报讯 (记者 常娟 通讯员 李昱)日前,郑州大学第一附属医院医学美容中心王喜梅团队利用自主研发的复合水凝胶材料合成了一种生物墨水,它具备良好生物相容性、生物活性、力学强度、弹性及可打印性、满足负载组织细胞等各项指标,完成3D打印复合水凝胶耳廓支架,实现了该院人工耳研发的一个突破。
在人工耳廓组织工程中,种子细胞以及支架材料是基本要素。其中,支架材料对于人工耳至关重要,它在其中起到了支撑、塑形、促进细胞增殖和粘附的作用。郑大一附院3D打印水凝胶耳廓支架的研发成功为人工耳研发迈出关键的一步,王喜梅团队又将负载软骨细胞的人工耳、组织工程软骨作为下一个目标,并将其植入到大动物体内,希望构建出能够耐受机体免疫的、与机体耳朵形状、结构和功能类似的人工耳,从而为人工耳的临床应用提供理论和实验依据,并最终实现临床应用、造福广大患者。
本研究在郑大一附院特聘教授曹谊林指导下进行,历时一年多,初期是打印材料的研发,反复配比、调试与检测,初步形成3D打印生物墨水;而后进一步调整3D打印工艺,最终实现了可负载组织细胞的3D打印复合水凝胶耳廓支架。
据了解,组织工程概念于上世纪80年代被提出,其材料研究的目标是实现人体修复重建材料的自由。1991年Vacanti等在体外构建出透明软骨,1997年曹谊林等构建出“人耳鼠”,这提示了组织工程在临床转化上的潜力。经过多年来的发展,组织工程技术在构建体外仿生组织和器官等方面的应用前景日渐广阔。2005年全球接受软骨修复治疗的患者将近100万,到了2030年,患者数量将持续增长,软骨修复的需求日益紧迫。耳廓缺失是整形外科修复的难点,耳廓软骨支架是修复的核心。耳廓软骨缺损修复的方法有:自体软骨移植、异体软骨移植、异种软骨移植、人工合成材料、干细胞移植以及组织工程等,但其修复方法均存在不同程度的局限性。目前常用的耳廓再造技术采用的是拆东墙,补西墙的方法,取患者自身肋软骨做为耳廓支架,外层覆盖软组织而成。