3D列印人工卵巢,讓不孕小鼠恢復生育功能

Comment

3D列印在近年掀起一陣風潮,除了應用在美術、工業設計上,對醫療也有極大的影響,越來越多科學家投入研究3D列印,期望大幅推進醫療發展。

來自Northwestern University的研究團度,目前正積極的研究利用3D列印的方式製作人工卵巢,期望能夠透過此種方式,讓因癌症治療導致生殖系統受損的女性,能有更多的治療新選擇。

使用明膠做墨水,列印人工生物性假體卵巢

利用生物工程代替器官移植,創造出器官架構,使其具有功能並恢復病人的健康,是生物工程運用在再生醫學的一大成功。來自Northwestern University的科學家Teresa K. Woodruff以及他的團隊,利用明膠(gelatin)作為墨水,使用3D列印的方式印製出人工卵巢。明膠是一種生物水凝劑,比較不會被生物體所排斥,而且具有孔隙,可以幫助與組織間的交互作用以及血液供給。然而,水凝劑是由99%的水加上一點聚合物所組成,這表示水凝膠應該是呈現十分輕軟的狀態,而研究團隊竟能巧妙的操縱明膠,賦予其具有彈性且穩固的特性,進而創造出人工卵巢,相當不容易。另一位研究員Ramille Shah表示,水凝膠十分脆弱,時常容易坍塌。然而他們發現了一個適合明膠的溫度,可以讓明膠靠膠體本身的支撐維持不傾倒,並且建置多層面板。這次發表的人工生物性假體卵巢經測試結果確認可長期穩固且耐用。

孔隙的排列設計是列印器官的關鍵

使用3D列印的方式製作器官聽起來十分容易,然而器官的存活完全仰賴特定排列的孔隙。這些孔洞必須策略性的排列在各個格層,用以支持數十個卵泡,卵泡中包含未成熟的卵細胞。人工卵巢需做到能夠同時存放多個卵泡,並提供適當的環境及正確的孔隙通道,讓他們彼此能夠交互影響,因為這是正常的卵巢如何讓卵泡成熟並排列的方式。孔隙的排列也必須確保血液能夠正確的通過人工卵巢,讓卵巢的功能維持長期且穩定的運行。

3D列印為再生醫學開啟新篇章

日前,團隊將人工卵巢被移植到已經摘掉卵巢的小鼠體內。在移植後,有七隻小鼠進行交配,其中三隻有成功的生出一窩小鼠,每窩小鼠至少有兩隻是十分健壯且健康的。且這些摘除卵巢的母鼠都能夠哺育幼鼠,證明他們的賀爾蒙訊號是在正常的作業流程上。研究團隊希望將研究規模擴大,進一步的實驗人工卵巢在豬隻的體內實驗是否能夠實行,若是一切順利,將再進行人體試驗。而在此之前,將先由製作能夠替代生產賀爾蒙的結構開始,這對年輕的癌症患者特別重要,尤其是尚未經歷青春期的病患。Monica Laronda表示這些病患的卵巢沒有足夠的功能刺激激素產生,導致這些病患必須使用賀爾蒙替代療法來啟動青春期。團隊希望這項研究將能成為再生醫學的新開端。

ALMA WU

作者

ALMA WU

擅長觀察生技及醫療時事,並關心國際間最新醫療科技動態與發展,運用淺顯易懂的說明方式,讓讀者快速閱讀並理解。

Up Next

相關的 文章

討論關於這個 post