3D打印生物材料修复婴儿呼吸功能

气道支架拯救生命,然后自行溶解

3D打印爱好者们已经打印了从糖果到枪支的各种物品,这项技术也正逐步应用于生物医学领域,生成了从功能性器官假肢的各种产品。2012年,密歇根大学的一个研究团队在三名患有气管支气管软化症(一种可能导致气道自发塌陷的疾病)的儿童的气道中植入了用特殊生物材料3D打印的支架。这些定制的支架不仅让孩子们得以生存,而且足够灵活,能够让孩子们继续健康成长,最终可能不再需要呼吸支持。研究人员今天在《Science Translational Medicine》杂志上发表了他们的研究成果

“这个装置的效果超出了我们的想象,”C.S. Mott儿童医院的儿科耳鼻喉科教授、该研究的资深作者Glenn Green在新闻稿中说。“我们已经成功地复制了这一手术,并密切关注着患者,以评估该装置是否达到了预期的效果。我们发现,对于面临这种没有治愈方法的危及生命疾病的儿童来说,这种治疗仍然是一种充满希望的选择。”

通常情况下,患有气管支气管软化症的新生儿没有太多治疗选择。他们的气道可以通过手术植入的硅胶管或网片保持开放,部分气管可以被切除,或者患者可以依赖呼吸机维持呼吸。儿童在出生后的头24-36个月风险最高,之后气道通常会生长到足以抵抗塌陷。因此,研究人员认为,如果能在早期阶段就治疗这种疾病,患者就可以避免一些危及生命的并发症,例如心脏骤停和无法从食物中吸收营养。

对于所有三名患者,研究人员都创建了由聚己内酯(一种可生物降解的聚酯,设计在三年内被身体重新吸收)制成的3D打印支架。利用CT扫描,他们打印出了与患者气管完全相同的支架。然后,研究人员通过手术植入支架,将其缝合在气管和支气管周围,以帮助引导它们生长,并定期通过MRI和CT扫描进行检查。

这是一小部分病例,尽管这些患者没有出现任何并发症,但研究人员指出,可能还存在他们尚未发现的并发症,因此他们计划进行临床试验,将该装置用于治疗较轻的气管支气管软化症病例。但对于首批接受该装置的三名男孩来说,它已经拯救了他们的生命。现在,在2012年首次接受支架植入的第一个孩子已经完全康复。支架正在按预期溶解,研究人员推测,很快就不会有任何迹象表明这个孩子曾经患有这种疾病。

 

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Alex 是一位居住在纽约市的科学作家。她曾为《大西洋月刊》、《Motherboard》、《Audubon Magazine》、《The Verge》和《Fast Company》等杂志撰稿。当她不沉迷于科学时,Alex 喜欢旅行、徒步、瑜伽,以及(尝试)烹饪新食物。

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