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医学工程师开发手持式3D打印机以治疗肌肉骨骼损伤

UConn牙科医学院的生物医学工程师最近开发了一种手持式3D生物打印机,可以彻底改变肌肉骨骼外科手术的执行方式。

由牙医学学院生物医学工程系副教授Ali Tamayol博士开发的生物打印机使外科医生可以将脚手架(或有助于细胞和组织生长的材料)直接沉积到骨骼肌无力的缺损部位。

Tamayol说:“打印机坚固耐用,可以用纤维状支架适当填充空腔,其中纤维类似于天然组织的结构。”

生物打印机的支架可精确粘附在受伤的周围组织上,并模仿现有组织的特性-无需任何缝合。

当前用于重建外科手术的方法在治疗体积性肌肉丢失方面已大大不足。结果,3D打印技术作为帮助肌肉重建的新兴解决方案而出现。

哈佛大学布莱根妇女医院的整形外科医生Indranil Sinha博士加入了Tamayol的这项研究。凭借在肌肉损伤治疗方面的专业知识,Sinha说:“目前尚不存在针对容量性肌肉丢失的患者的良好解决方案。可定制的印刷凝胶为新的治疗范例可以改善创伤患者的护理奠定了基础。”

现有的3D生物打印技术并非没有问题。成功植入基于水凝胶的支架需要印刷非常特殊的生物材料,该材料将附着在缺损部位。尽管已在体外创建了模拟骨骼肌的3D生物打印支架,但尚未在实际受试者上成功使用它们。

Tamayol的解决方案解决了这个问题。Tamayol的生物打印机可打印基于明胶的水凝胶-被称为“生物墨水”-已被证明可以有效地粘附于具有体积性肌肉丢失损伤的小鼠的缺损部位。接受Tamayol治疗后,小鼠的肌肉肥大明显增加。

这是新一代3D打印机,它使临床医生能够直接在患者体内打印支架。最重要的是,该系统不需要复杂的成像和打印系统。”

UConn牙科医学院副教授Ali Tamayol博士

塔玛约尔(Tayayol)和辛哈(Sinha)已为该技术申请了专利,用于治疗肌肉骨骼损伤。

Tamayol最近还开发了一种“智能绷带”,以帮助慢性伤口患者进行临床护理。

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