3D生物列印技術成功複製出活軟骨

這位是Sina Simonsson。

來源：Elin Lindstr?m Claessen

來自Salgrenska Academy的研究團隊試圖透過3D生物列印技術複製幹細胞來生產軟骨組織。被複印過的幹細胞還能夠存活可說是一大成功。此外，在列印過程中，研究團隊還能影響細胞的繁殖和分化來形成軟骨細胞結構。

如此重大的成就已被刊登在Nature』s Scientific Reports雜誌上。這項研究計劃中，專精3D生物列印技術Chalmers科技大學的研究團隊也有參與此計劃。還有，來自Kungsbacka的整形外科研究團隊也有與他們合作。

這個團隊採用的軟骨細胞取自於一位動膝蓋手術的病人，然後將這些細胞帶進實驗室操作，讓它們復活並轉移成「超多能分化性 (pluripotent)」幹細胞，一種可以轉化成各種型態的細胞。再來，就是不斷的延展和壓縮這些幹細胞，直到它們變成納米纖維素，才用3D生物技術印出結構。

使幹細胞認為它們並不是單一的

這項於Scientific Reports的發表是經過三年努力的成就。

Stina Simonsson (生物細胞學院的助理教授，也是整個團隊的領導人)說：「自然生產下，幹細胞分化成軟骨的過程是非常簡單的，但是如果在試管中實行卻會變得比較複雜。我們是第一個成功的團隊，而且沒有透過任何的動物實驗。」

整個團隊的成就和找到讓細胞能在生物列印後還能生存、繁殖和分化的方法非常有關係。還有，讓細胞分化成軟骨的實驗計劃也容小覷。

Stina Simonsson闡釋：「我們找了很多方法和生長因子。將每個幹細胞放入納米纖維素里，所以干細細胞能在複印的過程中存活。我們也從其他的細胞擷取含有幹細胞用來傳遞訊息的條件培養基 (Conditioned Medium)。以一般人的認知，我們只是試圖讓細胞認為它們不是單獨的，所以細胞就會在我們分化之前先繁殖。」

這個團隊的研究有一個關鍵的見解，那就是用大量的活幹細胞來形成組織是必要的。

由3D生物列印幹細胞而來的軟骨和人類的軟骨非常相似。資深外科醫師檢查後發現，人造的軟骨和生物列印的組織並沒有太大的差別。和一般的軟骨一樣，實驗室培養的軟骨也含有第二型膠原蛋白，在顯微鏡底下觀察，也發現它非常完美而且和人類的軟骨非常相似。

用於整形外科的潛力

這項研究代表我們向生產全新內的生軟骨組織跨越了一大步。再過不久，用病人的幹細胞複印軟骨可能就會實現。這個被複印出來的組織可以被用來修復受損的軟骨或者治療骨關節炎或任何軟骨關節退化或受損的疾病。骨關節炎是非常普遍的疾病，以瑞典為例，在45歲這個年齡層中，每四位就有一位深受其苦。

理論上，這項研究可以使軟骨大量生產，但是有一個爭議必須在實行前先解決。

Stina Simonsson解釋：「並不是所有的纖維素都適合用在人體。在我們探討3D列印技術生產的軟骨合并手術治療病人的可能性時，我們必須要再找其他能夠切割而且方便身體吸收的材料。最後，只剩下內生性軟骨可選擇，畢竟要做為醫療器材的原料，安全才是最重要的。」