目前,科學(xué)家使用3D打印機(jī)和綿羊體內(nèi)提取的軟骨組織制造人造耳朵,從外型上與真實(shí)耳朵非常類似。
研究人員指出,這種人造耳朵結(jié)構(gòu)清晰,且具有一定的曲線度,帶有連線的移植物類似于人類耳朵,然而沒(méi)有連線的移植物將變得扁平,並且出現(xiàn)扭曲。
美國(guó)馬薩諸塞州研究人員研制的人造耳朵看上去非常逼真,能夠培育所需軟骨細(xì)胞植入實(shí)驗(yàn)老鼠皮膚之下匹配定制化模式。連線添加在模具中對(duì)于人造耳朵的成型非常重要,使其能夠像人類耳朵一樣彎曲和負(fù)有彈性。
科學(xué)家打算將這種人造耳朵應(yīng)用于臨床治療,希望能夠?qū)崿F(xiàn)耳朵移植手術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)采用定制化,科學(xué)家表達(dá)他們可認(rèn)為不同患者在“較短時(shí)間范圍內(nèi)”設(shè)計(jì)出外觀逼確實(shí)人造耳朵。這種人造耳朵是由馬薩諸塞州總醫(yī)院托馬斯-塞萬(wàn)提斯(Thomas Cervantes)和同事設(shè)計(jì)的,該3D數(shù)字模型的建立和設(shè)計(jì)是在一位整形外科醫(yī)師的幫助下完成,從而確保耳朵外型和比例大小的準(zhǔn)確性。
最終人造耳朵模型在聚二甲基矽氧烷模具中打印和鑄模,聚二甲基矽氧烷是一種特殊的有機(jī)矽化合物,能夠形成一種模具,之後與外部控制相分離,形成兩個(gè)部分。模具中充滿著乳牛膠原蛋白,這種天然蛋白質(zhì)能夠使皮膚負(fù)有彈性和強(qiáng)度。之後研究人員從綿羊身體上采集耳部軟骨細(xì)胞,這些軟骨細(xì)胞之後植入實(shí)驗(yàn)老鼠皮膚之下,研究人員花費(fèi)3個(gè)月的時(shí)間在老鼠體內(nèi)培育大批的軟骨,替代模具中的乳牛膠原蛋白。
據(jù)悉,該研究小組之前實(shí)施一項(xiàng)概念驗(yàn)證,在老鼠實(shí)驗(yàn)中將軟骨細(xì)胞放置在一個(gè)耳朵狀膠原模具,但是整個(gè)過(guò)程僅是2D分析設(shè)計(jì)。
研究人員指出,目前這項(xiàng)技術(shù)處于臨床測(cè)試階段,因此我們?cè)诰能夠按比例膨脹和重新設(shè)計(jì)模具的顯著特征,來(lái)匹配成丁人耳朵的尺寸,保證移植手術(shù)之後具有式樣美觀性。每年全球誕生數(shù)千名小耳畸形嬰兒,他們的外耳無(wú)法完全發(fā)育,通常他們具有完整的內(nèi)耳結(jié)構(gòu),但是由于外耳結(jié)構(gòu)的缺失會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)力下降,未來(lái)這種人造耳朵將爲(wèi)他們帶來(lái)福音。目前,這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)界面雜志》上。