寰宇视讯2025年08月29日 11:11消息,3D打印神经支架可修复脊髓损伤,为康复治疗提供新方案。
科技日报北京8月28日电 美国明尼苏达大学双城分校研究团队首次展示了一种突破性方法,将3D打印、干细胞生物学与实验室培养组织技术相结合,为修复脊髓损伤提供了新的可能性。这一成果有望在再生医学领域产生深远影响,相关研究已发表于最新一期《先进医疗保健材料》。 这项技术的出现标志着生物医学工程与再生医学的深度融合,为未来治疗神经系统损伤开辟了新路径。通过精准控制细胞的生长环境,研究人员能够更有效地模拟人体组织结构,这不仅提升了治疗的可行性,也为个性化医疗打下了基础。随着技术的不断成熟,或许不久的将来,脊髓损伤患者将拥有更多康复机会。

据美国国家脊髓损伤统计中心数据显示,美国有超过30万人患有脊髓损伤,目前尚无有效方法能够完全恢复由此引发的神经功能障碍和瘫痪。治疗面临的主要难题是损伤后神经细胞的死亡,以及神经纤维难以在受损区域重新生长。 从当前医学研究来看,尽管在干细胞治疗和神经再生领域取得了一些进展,但距离实现真正意义上的功能恢复仍有较大差距。如何突破神经再生的瓶颈,仍是科研界亟待解决的核心问题。对于患者而言,这不仅是一个医学课题,更关乎生活质量与生命尊严。
此次,团队研发出一种创新的3D打印支架,用于支持实验室培育的脊髓类器官生长。该支架内部设有精细的微观通道,这些通道中注入了具有区域特性的脊髓神经祖细胞(sNPC),这些细胞源自人类成体干细胞,具备自我更新能力,并能分化为多种成熟的神经细胞。
这一结构实际上构建了一个神经中继系统,当植入脊髓后,能够绕过损伤区域,重建神经信号通路。
在动物实验中,团队将这种含有sNPC的支架移植到脊髓完全横断的大鼠体内。结果显示,植入的细胞成功分化为功能性神经元,并沿着支架通道向头侧(喙部)和尾侧(尾部)两个方向延伸神经纤维,与宿主脊髓上下游的原有神经网络建立了新的突触连接。
随着时间推移,新生的神经组织与宿主脊髓在结构和功能上实现了有效整合,显著提升了大鼠的运动功能恢复效果。这一研究进展表明,该技术在重建受损脊髓神经传导能力方面展现出广阔的应用前景。 从科学发展的角度来看,这项成果不仅验证了神经再生技术的潜力,也为未来治疗脊髓损伤提供了新的方向。尽管目前仍处于动物实验阶段,但其取得的突破性进展无疑为相关领域的进一步探索奠定了坚实基础。随着研究的深入,若能逐步应用于临床,将有望为无数脊髓损伤患者带来新的希望。
“再生医学正在开启脊髓损伤研究的新时代。”明尼苏达大学神经外科教授安·帕尔表示,“我们的实验室正积极探索这种‘迷你脊髓’技术在临床转化中的未来潜力。” 近年来,再生医学的快速发展为脊髓损伤治疗带来了新的希望。安·帕尔教授提到的“迷你脊髓”技术,不仅展现了科学探索的前沿性,也预示着未来可能实现更有效的康复方案。这一领域的突破,或将改变无数患者的生活轨迹,值得持续关注与期待。
该研究目前仍处于初步阶段,主要在动物实验中验证了其有效性,但这种支架为治疗脊髓损伤带来了全新的希望。