中國科學家利用3D列印技術為小耳症兒童培育新耳朵

中國科學家們利用3D列印技術為五名先天性耳朵缺陷（成為「小耳症」）的孩子培育出新的耳朵。軟骨細胞取自兒童耳朵，用於培育新的耳狀軟骨。

每5000個活產兒中就有一個患有小耳症，這是一種先天性畸形，耳廓(外耳)發育不全，甚至完全缺失。它在西班牙裔、亞裔、美洲原住民和安第斯人群中更為普遍，並可能導致聽力障礙。解決小耳畸形可能會很棘手。患者的選擇包括重建手術，其可涉及如下的方法：例如採取患者的肋骨軟骨來創造新耳朵，用塑料雕刻人造耳朵，或者簡單地將耳朵保持原樣。

中國的一項新研究正在做一些不同的事情。在此前在該領域的研究的基礎上，一組科學家對年齡在6歲至9歲之間的5名小耳畸形患者進行了研究，利用CT掃描和3D列印技術，構建了一種可生物降解的支架，與每個患者健康耳朵的3D結構完美匹配。

使用Z Corporation Spectrum Z510 3D印表機3D列印每個病人耳朵的複製品來製造支架，然後用粘土和硅樹脂將3D列印的耳模鑄造成一套負壓模，在這些模具中可以塑造生物材料支架。支架採用PCL網格作為內部核心，用PGA無紡布包裹並塗上PLA。內部核心由3D列印的網格組成。

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然後這些支架由每個患者的活細胞填充。將軟骨細胞從每個患者的小耳軟骨中取出，並將這些細胞接種到支架上培養三個月。在這段時間之後，一旦每個患者的特定耳朵形狀產生軟骨框架，將實驗室培育的耳朵植入到五名患者身上。

令人驚訝的是，這個過程大部分是成功的。對這些年輕患者進行了不同時間的監測，最長的隨訪時間為兩年半，其中四名患者在新耳植入後6個月時顯現出清晰的軟骨形成。其中三名患者的新耳朵與健康的耳朵大小和形狀匹配。

這個實驗也存在些問題。兩名患者的新耳朵在手術後表現出輕微的變形，科學家的研究有許多局限性：培養細胞仍然是一個危險的策略，因為細胞可以以不可預知的方式分裂，而使用兒童自己的軟骨細胞本身也會出現問題，因為他們的耳朵異常和潛在的病變。包括手術在內的多個階段，該過程花費也十分昂貴。

隨著時間的推移，科學家們將對這些患者進行為期5年的隨訪。科學家們說：「我們能夠成功地設計、製造和再生患者特有的外耳。儘管如此，仍然需要進一步的努力，最終將這一原型工作轉化為常規的臨床實踐。」

180頁3D列印行業應用白皮書（2017）

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