摘要:撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文耳朵是人体最精密的三维器官之一,拥有三层结构、数十处的细微凹凸结构。耳廓畸形修复一直是整形外科的“硬骨头”,主要挑战在于制造一个能够精确复制耳廓复杂三维结构的集成支架。传统方法需要“拆肋骨造耳朵”,风险高、效果依赖医生手艺。近
撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文耳朵是人体最精密的三维器官之一,拥有三层结构、数十处的细微凹凸结构。耳廓畸形修复一直是整形外科的“硬骨头”,主要挑战在于制造一个能够精确复制耳廓复杂三维结构的集成支架。传统方法需要“拆肋骨造耳朵”,风险高、效果依赖医生手艺。近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院与上海交通大学医学院附属瑞金医院另辟蹊径,让细菌化身“生物3D打印机”,成功打造出可定制的全结构人工耳廓支架!这一突破,或将改写临床耳廓再造的未来。该研究以:Guiding Microbial Distribution by Regulating Oxygen Supply for the Fabrication of Integrated Artificial Auricles 为题,发表于 Advanced Functional Materials 期刊,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院马竞、张天宇为论文共同通讯作者。
利用高透氧硅胶培养模具,引导 Komagataeibacter xylinus 生成完整的细菌纤维素耳廓支架,以替代传统耳廓支架黑科技支架的强大性能经过 21 天的细菌“生物制造”和特殊纯化处理,这些人工耳廓支架展现了惊人特性:精准复刻:可制备不同尺寸耳廓,完美复现对耳轮、耳甲腔等复杂结构;超强承托:拉伸强度接近真实软骨,50 天浸泡实验零变形,无需担心术后变形;永久存留:人体缺乏纤维素酶,支架可在移植后长期稳定存在,避免二次手术;极致安全:内毒素含量仅 0.06 EU/mL(国际Ⅲ类医疗器械标准≤0.25 EU/mL);细胞友好:软骨细胞/皮肤细胞存活率 >95%,不改变细胞正常功能;快速融合:大鼠植入 4 周后,新生血管和胶原纤维完美包绕支架。此外,该人工耳廓支架临床应用前景巨大,能够个性化定制,通过患者的 CT 数据来 3D 打印模具,实现量耳定制;避免了肋软骨取材,对儿童更友好;压缩后经小切口植入后自动恢复立体形态,实现微创植入。从新石器时代中国古人利用酵母菌酿酒,到古埃及人利用霉菌发酵处理伤口,到现代利用基因工程益生菌治疗疾病,人类与微生物的协作不断升级。这项新研究首次将微生物制造技术引入器官再造领域,不仅为众多小耳畸形患者带来曙光,更为复杂组织工程开辟了新思路,或许未来,心脏瓣膜、血管网络都能利用“微生物工厂”进行精准编织。论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202418862原标题:《细菌巧造人工耳!马竞/张天宇团队突破耳廓畸形修复难题,利用细菌编织人工耳廓支架》 来源:科学云课堂
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