耳膜穿孔是一種常見的疾病,它通常是感染或外力創(chuàng)傷所引起的。1640年,Marcus Banzer試圖用一個(gè)覆蓋著豬膀胱的象牙管來(lái)治療耳膜穿孔。到如今,醫(yī)生早已經(jīng)開始使用患者自身的組織或者捐獻(xiàn)者的組織來(lái)修補(bǔ)穿孔,但是由于穿孔不能自然愈合,這種修補(bǔ)的效果并不是特別的理想。
但無(wú)論是豬膀胱還是人體組織移植技術(shù),支架已經(jīng)被證明是減少對(duì)重建外科手術(shù)(鼓膜成形術(shù))需要的有效方法,它能夠促進(jìn)形成鼓膜的膠原纖維的生長(zhǎng)。
“由于耳膜是人體內(nèi)一個(gè)獨(dú)特的組織。”Pisa大學(xué)研究人員Serena Danti博士指出,“傳統(tǒng)的替代通常是由那些不具有類似鼓膜特定結(jié)構(gòu)的其他組織移植過來(lái)的。因此,它們的聲學(xué)性能并不是最佳的。“
在研究過程中,科學(xué)家們檢驗(yàn)了兩種不同的技術(shù),這兩種技術(shù)都使用了一種經(jīng)過FDA批準(zhǔn)的共聚物來(lái)創(chuàng)建支架以承載細(xì)胞生長(zhǎng)。這些支架在尺寸上與自然的耳膜類似,其設(shè)計(jì)直徑為
第一種技術(shù)使用靜電紡絲(ES)的細(xì)纖維PLGA(聚乳酸-乙醇酸共聚物)來(lái)制造出一維支架結(jié)構(gòu)。而第二種技術(shù)則把這個(gè)靜電紡絲技術(shù)與3D打印結(jié)合在了一起。
在第二種技術(shù)中,通過使用徑向和圓形結(jié)構(gòu)的PEOT/PBT制造出了二維或三維的結(jié)構(gòu),而這些結(jié)構(gòu)被證明是最有利于培養(yǎng)生長(zhǎng)。如上所述,在研究論文的摘要中稱:
“......雙重和三重比例支架的制備結(jié)合了傳統(tǒng)ES技術(shù)與3D打印,以制造出帶有解剖學(xué)結(jié)構(gòu)風(fēng)格的PEOT/PBT段共聚物支架。處理參數(shù)針對(duì)每種制造方法和共聚物都進(jìn)行了優(yōu)化。TM支架被培養(yǎng)在帶人類間質(zhì)干細(xì)胞的試管里,實(shí)現(xiàn)了根據(jù)支架的各向異性特征進(jìn)行組織和可行的代謝活性。最高活力、細(xì)胞密度和蛋白含量都在雙重和三重比例支架上被檢測(cè)到。”
也就是說(shuō),所有制造的支架都看到了所需要的生長(zhǎng)現(xiàn)象——這是通過3D打印技術(shù)的使用獲得的最好結(jié)果。從而也證明了將3D打印與靜電紡絲相結(jié)合是一個(gè)可行的辦法。
“鼓膜具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),其中的膠原纖維能夠與聲波產(chǎn)生精確的相互作用。”Danti博士解釋說(shuō)“我們已經(jīng)在我們的支架上通過將靜電紡絲與3D纖維沉積結(jié)合在一起復(fù)制了這個(gè)結(jié)構(gòu),我們相信最終將會(huì)制造出無(wú)論是聲學(xué)還是解剖學(xué)上都與真正的耳膜類似的替代物。”
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