威尔康奈尔医学院和康奈尔工程学院的研究人员使用最先进的组织工程技术和 3D 打印机，组装了一个看起来和感觉都很自然的成人耳朵的复制品。这项研究于 3 月 16 日在线发表在《生物材料学报》上，为那些出生时患有先天畸形或晚年失去耳朵的人提供了具有明确解剖结构和正确生物力学特性的移植物的希望。
“耳朵再造需要多次手术以及令人难以置信的艺术性和技巧，”纽约长老会/威尔康奈尔医学中心整形与重建外科主任、外科(整形外科)教授Jason Spector 博士说。在威尔康奈尔医学院。 “这项新技术最终可能会为成千上万需要手术矫正外耳畸形的人提供一种真实的选择。”
许多外科医生使用从儿童肋骨上取下的软骨来制作替代耳朵，这种手术可能会很痛苦并且会留下疤痕。尽管最终的移植物可以被制作成类似于接受者的另一只耳朵，但它通常不具有相同的灵活性。
向结构添加纹理
制造更自然的替代耳朵的一种方法是利用软骨细胞(构建软骨的细胞)的帮助。在早期的研究中，斯佩克特博士和他的同事使用动物源性软骨细胞来种植由胶原蛋白(软骨的关键成分)制成的支架。尽管这些移植物一开始发育成功，但随着时间的推移，耳朵的清晰地形——熟悉的脊、曲线和螺纹——消失了。斯佩克特博士说：“由于细胞在分娩时会拉动蛋白质编织基质，因此耳朵收缩并缩小了一半。”
为了在这项研究中解决这个问题，斯佩克特博士和他的团队使用了经过消的动物源性软骨，以去除任何可能引发免疫排斥的物质。它被装入复杂的耳形塑料支架中，该支架是根据人耳数据在 3D 打印机上创建的。小块软骨充当内部加固物，以诱导支架内新组织的形成。就像钢筋一样，它可以增强移植物并防止收缩。
在接下来的三到六个月内，该结构发展成为含有软骨的组织，紧密复制了耳朵的解剖特征，包括螺旋边缘、边缘内的“反螺旋”边缘和中央的耳甲碗。 “这是我们以前从未实现过的，”斯佩克特博士说。
为了测试耳朵的感觉，我们与 Spector 博士的长期工程合作伙伴、康奈尔大学伊萨卡校区梅尼格生物医学工程学院的 Daljit S. 和 Elaine Sarkaria 生物医学工程教授Larry Bonassar 博士一起进行了生物力学研究。这证实了复制品具有类似于人耳软骨的柔韧性和弹性。然而，工程材料不如天然软骨坚固，可能会撕裂。
为了解决这个问题，斯佩克特博士计划在混合物中添加软骨细胞，最好是从接受者另一只耳朵取出的一小块软骨中提取的软骨细胞。他说，这些细胞会沉积弹性蛋白，使耳朵软骨变得如此坚固，从而产生在生物力学上与原生耳朵更加相似的移植物。
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