http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-02-25
美国科学家成功3D打印人造耳：可媲美真耳
本报讯 (记者常丽君)据物理学家组织网2月21日(北京时间)报道，美国康奈尔大学和威尔·康奈尔医学院的研究人员合作，利用三维(3D)打印技术和含有牛耳活细胞的凝胶造出一种新型人工耳，无论在外观还是功能上，均可与真耳相媲美。研究人员指出，这种新型生物工程替代耳可作为整形外科手术的一种方案，帮助天生小耳畸形患儿和那些因其他原因失去部分或全部耳廓的人。相关论文在线发表于2月20日出版的《公共科学图书馆·综合》上。
威尔·康奈尔医学院生物再生医学与外科实验室主任、整形外科副教授詹森·斯佩克特介绍，通常的人工耳材料密度和泡沫聚苯乙烯差不多，质感与真耳相差较大；如果用病人的肋骨组织以手术方式重塑外耳，不仅难度大，还给病人带来很大痛苦，因此很难制成既美观又实用的人造耳。
为造出这种生物工程耳，研究人员先用快速旋转3D相机拍摄数名儿童耳朵信息，输入计算机形成3D图像，然后按照图像用3D打印机打出一个固体模子，并在其中注入一种高密度胶原蛋白凝胶，其中含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶，3个月后软骨会形成柔韧的外耳，替代最初用于塑形的胶原蛋白支架。
论文主要作者之一、生物医学工程副教授劳伦斯·伯纳萨说，设计模型只要半天时间，一天左右可打印出来，再花半个小时把凝胶注射进去，去掉模型只要15分钟，修理一下再放进营养介质中培养几天，就可用于移植了。
“用人体细胞尤其是病人的自体细胞，会减少排斥可能。”斯佩克特指出，给孩子移植生物工程耳的最佳时间是在他们五六岁的时候。如果解决了所有未来安全性和功效问题，最快在3年内，这种生物工程耳就可用于人体移植。
[科技日报]
美国3D打印出人造耳朵
新华社华盛顿2月20日电 美国康奈尔大学研究人员20日在《公共科学图书馆综合卷》上发表报告称，他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。
研究人员首先利用快速旋转的3D相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息，然后将其输入计算机，3D打印机会据此打印出耳朵模子。研究人员随后在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶，这种凝胶含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶。3个月后，模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳，其功能和外表均与正常人耳相似。
医学界目前使用的人造耳朵主要成分为泡沫聚苯乙烯或患者人体肋骨组织。前者质感与人耳差异较大，后一种方式既困难又令患者十分疼痛，很难制成既美观又实用的人造耳朵。研究人员认为，3D打印人造耳朵的优势在于能够个性化“定制”，帮助失去部分或全部外耳的人士。
研究人员下一步计划利用患者自身的耳朵培育足够多的软骨，3D打印人造耳朵并移植。他们认为，软骨可能是最适合3D打印技术的人体组织，因为软骨内部不需要血液就能存活。
所谓3D打印，其工作原理与传统打印原理类似，主要区别在于3D打印机使用的“墨水”是实实在在的原材料。3D打印机不用纸或墨，而是通过计算机辅助设计、激光扫描、材料熔融等技术，使特定金属粉或可塑性高的材料熔化，并按电子模型图的指示一层层叠加“铸造”起来，最终把电子模型图变成实物。
[深圳特区报]