(图)科学家使用绵羊软骨3D打印超逼真人造耳朵

2013-08-05 文章来源:腾讯-科学   我要说

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      据英国每日邮报报道,目前,科学家使用3D打印机和绵羊体内提取的软骨组织制造人造耳朵,从外型上与真实耳朵十分相似。

      美国科学家使用3D打印机和绵羊体内提取的软骨组织最新制造一种人造耳朵,它看上去十分逼真,与人类真实耳朵相差无几.
     研究人员指出,这种人造耳朵结构清晰,且具有一定的曲线度,带有连线的移植物类似于人类耳朵,然而没有连线的移植物将变得扁平,并且出现扭曲。

     美国马萨诸塞州研究人员研制的人造耳朵看上去十分逼真,能够培育所需软骨细胞植入实验老鼠皮肤之下匹配定制化模式。连线添加在模具中对于人造耳朵的成型非常重要,使其能够像人类耳朵一样弯曲和富有弹性。
      科学家准备将这种人造耳朵应用于临床治疗,希望能够实现耳朵移植手术。这项技术采用定制化,科学家表示他们可以为不同患者在“较短时间范围内”设计出外观逼真的人造耳朵。这种人造耳朵是由马萨诸塞州总医院托马斯-塞万提斯(Thomas Cervantes)和同事设计的,该3D数字模型的建立和设计是在一位整形外科医师的帮助下完成,从而确保耳朵外型和比例大小的正确性。

       最终人造耳朵模型在聚二甲基硅氧烷模具中打印和铸模,聚二甲基硅氧烷是一种特殊的有机硅化合物,能够形成一种模具,之后与外部控制相分离,形成两个部分。模具中充满着乳牛胶原蛋白,这种天然蛋白质能够使皮肤富有弹性和强度。之后研究人员从绵羊身体上采集耳部软骨细胞,这些软骨细胞之后植入实验老鼠皮肤之下,研究人员花费3个月的时间在老鼠体内培育大量的软骨,替代模具中的乳牛胶原蛋白。
       据悉,该研究小组之前实施一项概念验证,在老鼠实验中将软骨细胞放置在一个耳朵状胶原模具,但是整个过程仅是2D分析设计。
       研究人员指出,目前这项技术处于临床测试阶段,因此我们能够按比例放大和重新设计模具的显著特征,来匹配成年人耳朵的尺寸,保证移植手术之后具有式样美观性。每年全球诞生数千名小耳畸形婴儿,他们的外耳无法完全发育,通常他们具有完整的内耳结构,但是由于外耳结构的缺失会导致听力下降,未来这种人造耳朵将为他们带来福音。目前,这项最新研究报告发表在《英国皇家学会界面杂志》上。
 

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   (以下文章来源:科讯网)

    据报道,科学家已经利用3D打印技术和绵羊身上的软骨制造出外形非常相近的人工仿生耳。
    这个器官由整形外科医生设计,使其尽可能的接近真实耳朵。
    来自麻省的研究人员将特定模型所需的软骨细胞种植在试验老鼠的皮肤下。研究人员利用线来给种植体塑形使其接近人耳的形状。
    研究人员正准备将仿生人工耳用于临床试验,希望将来能将其用于移植手术。
    由于这个技术允许定制,科学家宣称他们能为特定的患者定制属于自己的耳朵,并且速度很快。
    仿生人工耳是由麻省综合医院的托马斯.塞万提斯和他的团队制造的。
    人工耳的制作过程
    在准备时要建立一个患者耳朵的3D数字模型,以帮助面部整形医生确保正确的比例和形状。最终的模型在打印后被投影到一种称为聚二甲基氧烷的特殊硅树脂复合物上产生一个模子。产生的模子要按照外耳廓分成两片。
    在模子中填充牛胶原蛋白,这种蛋白是天然的能够给皮肤弹性和张力的蛋白。
    研究者然后从羊身上收获耳软骨细胞,将其种植到实验鼠的皮肤下。在历时三个月的生长后,在老鼠体内会生长出足够替换模子内牛胶原蛋白的软骨。
    研究人员说,在覆上一层皮肤之后,这个模型化的耳朵在结构和外形上都会栩栩如生。
    塞万提斯说:“所有的种植体都有很好的耐受性。带有线的种植体与不带线的相比和很相似。不带线的种植会导致软骨扁平失真。亮着表面都是白的有光泽的软骨。埋入线框架的结构显著的改善了耳朵的尺寸和形状。种植体能够有很好的伸缩性。”
    这个团队以前用软过细胞进行了一次概念性研究,但那是在二维模型下进行的。
    该研究正在临床试验阶段。研究者希望进一步的设计出在保证移植后外观的同时适合成年人大小的仿生耳。
    该技术为那些带有先天性小耳缺陷或是外耳缺如的患者带来了福音,可以为其提供外耳的移植。
 

 

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