打印新软骨

威克森林再生医学研究所的研究人员发明了一种新的方法，可以打印出三维的替代软骨，他们已经在真实的动物身上证明了这种方法的有效性。为了了解更多，我们请来了威克森林研究所所长安东尼·阿塔拉博士。安东尼，非常感谢你参加我们的节目。

安东尼-很高兴和你在一起。

那么，为什么我们需要考虑打印人造软骨呢?

安东尼:嗯，实际上我们研究软骨已经很多年了。当然，对于那些患有膝盖问题或关节问题的病人来说，软骨是非常重要的。所以，将来有一个可用的软骨来源对病人来说是件好事。

当我们需要做人工软骨或者需要给病人做软骨的时候我们该怎么做?我们有什么选择?

安东尼:嗯，现在没有太多的选择来植入软骨。一旦软骨磨损了，就很难再放任何东西进去了。手术完成了，但实际上，没有什么比真正的软骨更好的了。当然，举个例子，如果你在事故中髋部骨折了，你要把金属块放进去而不是把真正的，我们所说的弹性软骨放进去。

本:那你工作的基础是什么呢?你最近在做什么?

安东尼:我们基本上一直专注于用病人自己的细胞来创造组织和器官。这个概念其实很简单。我们从病人身上取下很小的一块组织小于邮票的一半然后我们可以在体外扩展这些细胞，然后我们可以开始创造新的软骨组织将来可以植入病人体内。

本:你在体外培养的这个组织，它具有所有正确的特性吗?

安东尼:嗯，这是我们正在做的事情之一，以确保他们有正确的属性。这就是生物打印的由来，因为你可以把细胞放置在它们需要的位置，以一种预先处理的方式，你可以对打印机进行编程。

本:我们最近听说了很多关于3D打印的事情。这似乎是未来，但活体组织的3D打印似乎相当了不起。它的工作方式是一样的吗，你有一个装满细胞培养物的喷墨头，然后你把细胞放在你想要的地方?

安东尼:完全正确。如果你能想象一下典型的桌面喷墨打印机，它确实是利用了非常相似的技术。但我们用的不是墨水，而是细胞。你有一个来回移动的打印机，我们所做的就是修改打印机，使它们一次只能打印一层。所以，与其一次打印一张纸，不如想象一下，在同一张纸上一次又一次地打印，在相同的区域上堆积，直到你制作出你需要的三维组织。

你是需要一个支架让这些细胞在上面生长，还是直接把它们打印成三维的，让它们保持原来的形状?

安东尼-不，你确实需要一个脚手架。这是一个很好的问题，我们使用不同的材料作为支架。我们使用看起来像明胶的凝胶，然后它们将细胞固定在一起，然后这些凝胶可以根据需要硬化成不同的稠度，然后我们也可以使用纤维来打印。事实上，我们已经能够将凝胶和纤维结合起来用于我们的打印技术。

本:那么，当你完成这个实验后，当你进行机械测试来模拟软骨可能经历的过程时，这些细胞的存活情况如何，它们的实际工作情况如何?

细胞完好地存活了下来。事实上，我们所做的就是使用你们熟悉的喷墨打印机的相同技术。所发生的是你有一个小的气泡在筒内形成。形成了小气泡细胞被吸收到这些气泡中，然后基本上在没有热量影响细胞的情况下释放。因此，细胞通过喷墨打印机通过打印头而不被损坏，然后我们可以一次一层地放置它们，直到它们能够在它们需要的地方形成，就创造组织的特性而言，与病人的组织非常相似。

Ben:我们是否认为在未来，我们有可能仅仅扫描一个膝盖，然后说，“我们需要软骨的这个精确的3D结构。我们把它打印出来，然后像手术一样把它塞进去?

安东尼:是的，事实上这就是我们前进的方向。实际上，我们正在制造带有扫描仪的打印机。所以你要做的是，如果你有受伤的区域，你实际上扫描这个区域，用同样的机器，我们就能回去，把细胞放在它们需要的地方，在它们正确的三维结构中。

本:太棒了!这至少听起来像是未来的外科手术。非常感谢你，安东尼。这是来自维克森林再生医学研究所的安东尼·阿塔拉博士。