医学突破——工程三维生物打印支架完美再生受损周围神经系统

在过去的十多年里，3D打印技术随着精确度的日益提高而得到了极大的普及。目前，萨斯喀彻温大学的研究人员正在研究如何利用3D打印来帮助受损的神经系统获得再生。

周围神经系统控制着大脑和脊髓以外的身体部位，它可能因饮食不良、毒素和创伤而受损，也可能受到糖尿病等疾病的损害，而糖尿病目前正困扰着全世界4.22亿人，在加拿大就有340万人。

周围神经系统的损伤会影响我们的触觉和运动。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。

然而，这一过程并不完美，神经修复的供体部位有限，即使是成功的移植也往往只恢复部分神经的原有功能。为了提高神经再生能力，三维打印和生物技术的结合可能会提供一条捷径。

Liqun Ning是萨斯喀彻温大学组织工程研究小组的博士后，在过去的几年里，他一直在研究如何利用三维生物印刷技术来帮助神经细胞再生。他的解决方案是将工程学和生物医学结合起来，以创造支架，引导神经细胞在大面积受损地区生长。

Liqun Ning说：“我的研究方向实际上是机械工程，但组织工程是工程学和生物医学的结合，所以我在攻读博士学位的一开始就想，也许我可以利用我的知识、学术背景，以及拥有的技术来帮助生物医学领域的人们。”

Liqun Ning的研究工作在他最近的论文中发表，论文主要涉及到使用施旺细胞在神经系统中支持细胞可以迫使神经细胞正常生长，在三维印刷水凝胶为基础的支架促进和引导受损的神经再生。

传统上，像微CT成像这样的测试技术会被用于像这些生物打印支架一样的图像样本上。然而，这种测试方法中的一个步骤是冷冻干燥样本。这种冷冻干燥过程可能会部分损坏脚手架，这意味着从图像中看到的结构并不是完整的脚手架所具有的结构。这个成像过程也可能需要几个小时来扫描一个样本。

在加拿大的光源上，样品可以在没有冷冻干燥的情况下成像，保存真正的脚手架结构。而且这个过程比以往的测试要快得多，只需10分钟就能扫描一个样品。

在此基础上，Ning还有一些工作要做来实现该方法被常规医疗使用。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，以确保这一切在生物体中如预期的那样起作用，之后进行临床试验以与人进行测试。Ning认为这个过程会相当快。

Ning说：“经过四、五年的研究，这个领域发展得如此之快。每年都会出现许多新技术。我相信，在生物医学、生物学、材料科学和工程学领域的工作人员的帮助下，周围神经再生问题以及其他组织工程应用在不久的将来都能得到解决。”

原文来自phys，原文题目：Engineering 3-D bio-printed scaffolds to regenerate damaged peripheral nervous systems，由材料科技在线汇总整理。