我国科学家成功用细胞“种出”人类耳朵

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中国科学家结合3D打印技术和细胞培育技术,为5名先天性小耳畸形儿童种植了新耳朵。这是一项开创先河的研究!

30个月后,种植的耳朵与健康耳朵十分相似。

这一成果已于本月发表在《EBioMedicine》杂志上。科研人员在发表的论文中描述了如何从患儿耳朵中收集软骨细胞,并用这些细胞来培养新的耳状软骨,新生软骨主要基于患儿另一只健康耳朵的3D打印模型。科研人员将新设计的耳朵移植至患儿身上,并进行耳朵重建。

这项研究对每名患儿都进行了2年半的随访。科研人员表示,“我们能够成功地设计、制造和再生患者特异性外耳。尽管如此,仍需进一步努力以将这一研究成果转化为常规的临床实践。未来,软骨特性和临床结果的长期随访(长达5年)将至关重要。”

参与这项试验的5名儿童年龄在6岁至9岁之间,全部患有单边小耳症。研究人员使用CT扫描和3D打印来构建可生物降解的支架,这些支架可用于复制患者健康耳朵的精确3D结构。研究人员从每位患者的小耳软骨中获取软骨细胞后,将这些细胞接种至支架上,并培养三个月。

一旦形成特定的耳朵形状,研究人员便将其植入5名患者身上,以重建耳朵。他们发现,在所有病例中,4例在新生耳植入术6个月后软骨形成明显,其中3例患者新耳朵的形状、大小和棱角与另一只健康耳朵匹配度高。进一步随访发现,“种植”的新耳朵保持完好,不过其中两例在手术后出现轻微的扭曲。

小耳畸形是一种先天性结构异常,患者甚至完全缺失耳朵,导致听力受损。据估计,基于种族背景,每5000名活产儿中大约有1名患有此类缺陷。一般来说,小耳畸形的治疗主要包括重建手术,例如,雕刻附着于人体的人造“塑料耳朵”或使用患者的肋软骨来制造耳朵。

这项研究是组织工程临床应用中的重大突破。未参与该研究但专研3D打印耳朵的科学家、美国康奈尔大学的生物医学工程与航天工程教授劳伦斯·博纳萨尔表示,利用软骨来重建小耳已经成为组织工程界的一个目标,这项研究清楚地表明,重建耳朵和其他软骨组织的组织工程方法将很快成为临床实践。

其实这项研究所使用的概念并不新奇,但它的新颖之处在于同时在5个病例中开展研究,并且具有长期的随访结果。这种方法在广泛进入临床应用之前,还需开展更深入的研究。我国科研人员指出,他们计划进一步开展间歇性随访,并在后续报告中公布所收集到的新数据。

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