科学家开发世界首例3D打印“人工脊髓” 将大大改善患者生活

脊髓损伤就像断了的电线一样——即使损伤两侧的一切都能正常工作，电线断开也能使整个系统停止运作。

现在，明尼苏达大学的研究人员设计了一种装置，可以把所有的东西重新连接起来。

硅胶引导物，覆盖着3d打印的神经干细胞，可以植入到损伤部位，在那里它可以在剩余的神经之间建立新的连接，让病人重新获得一些对身体运动的控制。

受损的脊髓是一个很难修补的损伤，但有新的治疗手段正在发展中。基因疗法可以帮助分解疤痕组织和再生神经细胞。

在其他情况下，损伤部位会被完全绕过，通过电脑将来自大脑的信息重新编路，或者将信号无线传输到植入身体下部的设备上。

新的治疗方法可以是两种方法的混合。

明尼苏达大学的研究小组首先收集了诱导多能干细胞——一种从皮肤和血液等成年细胞中提取的干细胞。

一旦这些细胞被生物工程转化成神经干细胞，研究人员就能够3D打印出一个由硅树脂支架层和神经干细胞层交替组成的装置。

这种方法在可生物兼容的硅胶导板上将神经干细胞一层层“挤压”到支架内，最后形成生物工程脊髓。

然后这个装置可以被植入脊柱损伤的部位，在那里引导干细胞直到它们能够生长出新的神经，连接受伤两边未受损的细胞。

“这是第一次有人能够在3D打印的指南上直接打印成人细胞的神经干细胞，并让这些细胞在实验室中分化成活跃的神经细胞，”研究报告的合著者迈克尔·麦卡尔平(Michael McAlpine)说。

“3D打印这种精细的细胞非常困难。最难的部分是让细胞保持正常和活力。我们在印刷过程中测试了几种不同的配方。事实上，在3d打印过程中，我们能让75%的细胞存活下来，然后让它们变成健康的神经元，这是非常惊人的。”

虽然该装置还没有在病人身上进行测试，甚至还没有在动物模型上进行测试，但实验室测试表明，这些神经元确实沿着硅胶导轨的通道生长，而且是活跃的。

虽然在这个阶段，让患者完全康复后可以完全行走，这可能是一种不切实际的幻想，但研究人员表示，这种治疗可以帮助患者恢复其他重要功能。

“我们发现，在伤口上传递任何信号都可以改善患者的功能，”该研究的合著者安·帕尔(Ann Parr)说。

“有一种看法认为，脊髓损伤的人只有在能够再次行走时才会感到快乐。”

事实上，大多数人都比较想要一些简单的东西，比如膀胱控制，或者能够停止腿部无法控制的运动。

这些简单的功能改进可以大大改善他们的生活。