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日前，美國(guó)西北大學(xué)的科學(xué)家們使用一臺(tái)3D打印機(jī)制造了一個(gè)人造卵巢，并將其植入一個(gè)原有卵巢已經(jīng)被切除的小鼠，該小鼠后來(lái)成功受孕。科學(xué)家們?cè)趦?nèi)分泌學(xué)年會(huì)ENDO 2016上公布了此項(xiàng)研究成果。
美國(guó)科學(xué)家用一臺(tái)3D打印機(jī)制造人造卵巢
研究人員們希望能夠利用該技術(shù)開(kāi)發(fā)一個(gè)卵巢生物假體，并將其植入女性體內(nèi)以恢復(fù)其生育能力。據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)有可能會(huì)使那些在童年時(shí)期罹患癌癥，并最終幸存下來(lái)的人受益，因?yàn)閿?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這些人在長(zhǎng)大后不孕的風(fēng)險(xiǎn)增加了。據(jù)估計(jì)每250個(gè)成年人中，就有一位是童年癌癥的幸存者。
“癌癥患者面臨的最大問(wèn)題之一就是治療可能會(huì)對(duì)他們的生育能力和激素健康產(chǎn)生影響。”該研究的第一作者、西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院博士后研究員Monica M. Laronda博士稱：“我們正在開(kāi)發(fā)一種新方法，即通過(guò)卵巢生物假體植入物來(lái)恢復(fù)他們的生活質(zhì)量。”
研究人員們使用3D打印機(jī)打印出了一個(gè)生物支架來(lái)支持產(chǎn)生激素的細(xì)胞和成熟的卵細(xì)胞(即卵母細(xì)胞)。這種生物支架是用明膠(一種來(lái)源于動(dòng)物膠原蛋白的生物材料)支撐的。科學(xué)家們?cè)谠谥圃煸撝Ъ軙r(shí)采用了生物學(xué)原理，該支架既要有足夠的剛性以便于在手術(shù)過(guò)程中的操作，又要為提供足夠的空間支持卵母細(xì)胞生長(zhǎng)、血管形成和排卵。在使用人體細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，研究人員們確定了最佳的支架設(shè)計(jì)應(yīng)該縱橫交錯(cuò)，這樣可以通過(guò)多點(diǎn)固定住細(xì)胞。該支架是用卵泡借種以生成生物假體的，所謂的卵泡是一個(gè)球形的組織，中間是卵母細(xì)胞，周圍圍著生成激素的細(xì)胞。
為了測(cè)試該植入物，研究人員移除了實(shí)驗(yàn)小鼠的卵巢，并用卵巢生物假體取而代之。在此之后，小鼠排卵，生下健康的幼崽，并且能夠養(yǎng)護(hù)幼崽。
除此之外，被植入卵巢生物假體的小鼠也恢復(fù)了發(fā)情，或雌性激素周期。為此研究人員提出一個(gè)理論，認(rèn)為類似的植入物可以幫助那些天生或者由于疾病治療造成的卵巢功能缺陷的女性維持激素循環(huán)。這些女性往往會(huì)經(jīng)歷生殖激素的制造減少，從而導(dǎo)致青春期出現(xiàn)問(wèn)題，以及以后的骨骼和血管健康問(wèn)題。
“我們使用的是一種可擴(kuò)展的3D打印方法，用的是早已用在人體上的材料。”Laronda說(shuō)：“我們希望有一天能修復(fù)因癌癥治療副作用或者天生卵巢功能缺陷而造成的女性生育和激素功能問(wèn)題。”
科學(xué)家們稱，植入的支架結(jié)構(gòu)支撐了小鼠體內(nèi)血管的生長(zhǎng)，他們沒(méi)有使用任何物質(zhì)以刺激該過(guò)程。利用一種靈感來(lái)自于人類生物學(xué)的制造技術(shù)，研究人員開(kāi)發(fā)出了一種可以與人體組織相互作用的支架。這一技術(shù)有可能在未來(lái)更加復(fù)雜的軟組織替換中發(fā)揮作用，Laronda說(shuō)。
