美国明尼苏达大学的科研团队开发出一种用于脊髓损伤康复的 3D 打印技术,相关研究成果已于 8 月 23 日发表在《先进保健材料》(Advanced Healthcare Materials)杂志上。该技术通过构建特殊支架引导神经细胞再生,已在脊髓完全切断的大鼠实验中验证有效性,为未来帮助瘫痪人群重新行走提供了新方向。
研究核心在于一款 3D 打印的 “微通道类器官支架”。这款支架不仅能承载实验室培育的组织,其内部精密设计的微通道还具备关键引导功能:科研人员在通道内填充了源自人类成体干细胞的 “区域特异性脊髓神经祖细胞(sNPC)”—— 这类细胞可定向分裂、分化为成熟的脊髓神经细胞,而支架的微通道结构能同时引导干细胞生长,并确保新生的神经纤维沿着预定方向延伸,最终在脊髓内构建起 “中继系统”,绕过受损区域实现神经信号传递。
在动物实验阶段,研究人员将搭载 sNPC 的 3D 打印支架移植到脊髓完全切断的大鼠体内。后续观察显示,支架内的神经祖细胞成功分化为功能性神经元,其延伸出的神经纤维分别向脊髓的头部和尾部方向生长,与大鼠自身现存的神经回路建立了新连接。随着时间推移,新生神经细胞与大鼠脊髓组织实现融合,直接带来了显著的功能恢复 —— 大鼠的四肢运动能力得到明显改善。
尽管目前这项研究仍处于早期阶段,尚未进入人体临床试验,但现有成果已清晰展现出技术潜力。研究团队表示,将继续优化 3D 打印支架的设计与细胞搭载方案,推动技术向临床应用转化,未来有望为因意外事故导致脊髓损伤、进而瘫痪的患者,提供恢复行走能力的新可能。