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超厉害的 3D 生物打印,这样造个真耳朵出来用 | 有趣的制作

Cast 有趣的制造 2023-04-07

昨天发的造型医师给做的假耳朵还是硅胶,主要是解决残缺的问题,看到留言里有小可爱问「功能性如何保证?最新技术啥样?」


我这么宠粉...当然要满足你们的愿望啊...有门学科叫「再生医学」,专门研究「怎么让坏掉的部位再生,重新实现功能性」,其中你肯定听说过「3D 生物打印」,做一只真的可以移植回去使用的真耳朵。


过程大概是这样:外耳廓再生主要是软骨组织,要实现功能性,得先把软骨细胞聚合到一起,但细胞是没办法像泥巴一样,一捏就在一起的,所以科学家会先造个支架,也就是 3D 打印出一个耳朵的轮廓,让软骨细胞在这个充满空隙的模具上生长,等长到合适的程度再移植到残缺耳朵的皮肤下,而原来供细胞生长的模具还会自己生物降解掉,被人体代谢。


取真软骨


科学家会取得人的真实软骨,然后在实验室里给切的细碎,后面培养用。


软骨细胞


用特殊的生物酶去溶解这些碎软骨,最后只留下软骨细胞。


离心分离


把试管放进离心机里进行高速旋转,由于不同物质的密度不同,自然沉降的速度也不同,这就让软骨细胞从生物酶里分离出来了。


移液吸取


用移液枪把不需要的液体吸取掉,沉淀在最底部的就是我们需要的人体软骨细胞了。


细胞培养


用移液枪加入细胞培养液,对沉淀的软骨细胞进行吹打,将细胞混合悬液充分混匀。培养液其实就是营养剂的作用,用来刺激让软骨细胞生长的。


保温生长


再把软骨细胞用移液枪转移到培养皿中晃荡,让细胞均匀分散开来,再把培养皿保存在和人体温度一致的 37℃下进行培养。


3D 生物打印


3D 打印耳廓支架用的材料是有生物降解性的高分子聚合物(一般是聚己内酯)。我们知道真实的耳朵是由血管在提供养分的,所以在打印的过程中还会添加一种「水凝胶」,先给将来生长血管的地方占个座,等整个耳廓移植到人体后就会被代谢掉,留下的空洞就能生长血管了。


一层堆一层的进行耳廓的 3D 打印,这个过程大概得需要 5 个小时,下面是演示图。


培养生长


最后科学家把培养好的,有足够数量的软骨细胞滴到做好的「耳朵」上,让软骨细胞在这里继续生长,将来细胞会覆盖住整个耳朵模具,到最终能够移植到真人残缺的皮下,去形成真正的软骨。

到这里软骨组织就彻底造好了,后面耳朵上的皮肤,可以是自体的,也可以是培育出来的,这篇文章就不展开说了。


等等!Cast 还有话说


本文外耳廓的重塑针对的病人是本来就还能听见的,解决的还是「残缺」问题,但毕竟...真的又长出了一只耳朵,赞叹科学的进步。


特别感谢复旦大学神经医学博士 Chongwei,现在在创业,是个好人,等他产品出来了,好的话就帮他吆喝。:)


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我是 Cast,学机械设计的。

好奇各种东西都咋做的?我来带你看个究竟~留言啊,每一条都会看。

校对:江小丧

文中 Gif 截取自:Discovery《How it's Made》S17E01


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