3D打印植入物让肝脏患者在等待捐赠者时保持生命力未知大陆-数字制造云平台

3D打印植入物让肝脏患者在等待捐赠者时保持生命力

未知大陆发表于 2021-07-28

韩国天主教大学和牙山医学中心的科学家们已经 3D 打印了一种新型设备，可用于在等待挽救生命的器官捐赠时稳定急性肝功能衰竭 (ALF) 患者。

该团队的植入物由 3D 打印容器和半透膜组成，可以快速输送所需的药物，以挽救那些面临 ALF 危险的人。植入后，该设备还充当“生物人工支持系统”，充当患者的肝脏，同时减少对其其他内脏器官造成的任何功能障碍，使它们保持活力，直到移植可用。

团队 3D 打印设备上的储层图

ALF：移植紧急情况

在许多情况下，ALF 患者遭受如此严重的肝损伤，以至于他们器官的组成肝细胞开始出现故障，在这种迅速恶化的情况下可能会致命。在治疗方面，原位肝移植是唯一被证明可以治愈终末期肝病的方法，而在实践中，供体稀缺往往限制了其使用。

此外，肝移植可能很昂贵，而且由于器官不相容和患者身体排斥问题，该手术还带来了显着的死亡风险。因此，科学家们越来越多地寻求通过复杂的可植入药物输送装置向受损肝组织输送挽救生命的活性药物成分（或 API）的新方法。

例如，今年早些时候，一组研究人员开发了一种使用封装干细胞治疗慢性肝损伤的新方法，但据韩国团队称，他们的方法可重复性低，而且设备本身难以成形为几何形状治疗受损肝组织所必需的。

韩国团队的 3D 打印设备插入实验室小鼠体内

一种救生输送装置

为了解决之前设计中的结构限制，研究人员使用 Cubicon Style 3D 打印机来生产一组可植入的 TPU API 加载储液器。由于 3D 打印固有的灵活性，该团队能够以多种形式迭代开发药物输送装置，每个装置都有一个“端口”，使药物能够连续输送到受损组织。

有趣的是，通过配置储液器的孔径，科学家们发现他们可以定制他们的设备以选择性地输送各种重量的药物，并专门设计用于连接注射器的原型端口，因此在实验室小鼠的初始植入测试中，团队能够多次随意地重新填充他们的设备。

更令人印象深刻的是，在四个星期的时间里，科学家的测试对象没有一个表现出他们的行为或体重发生任何变化的迹象。确定他们的设备能够持续给药后，研究人员随后通过“治疗”34 个 70% 规模切除的小鼠肝脏模型来测试其功效。

在肝切除术后对团队的测试肝脏进行染色

在这些微小的肝脏中，只有一个在手术后三天内死亡，而科学家们没有观察到“异常的临床症状”，并且一些模型对 API 输注做出了反应，它们的质量恢复了 85%。因此，以他们的测试成功为由，该团队得出结论，他们的设备代表了一种新型的“桥梁疗法”，不仅有可能让患者的肝脏保持活力，而且实际上还能促进器官再生。

然而，虽然韩国团队对其系统的治疗能力充满信心，但他们承认在实践中，其不可生物降解的性质意味着它需要通过痛苦的二次手术移除，甚至可能引发身体排斥，因此他们说未来的迭代应该用更人性化的材料建造。

“[我们的] 可生物降解植入物作为一种留在小鼠腹腔中的异物具有长期潜力，[但是] 这可能需要额外的二次手术来移除植入物，”该团队在他们的论文中总结道。 “因此，对于临床方法，应分别选择可生物降解的设备或永久版本用于急性治疗或长期效果。”

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