과학자들이 손상된 기관지를 복구하기 위해 연골을 3D 프린트하다

과학자들이 손상된 기관지를 복구하기 위해 연골을 3D 프린트하다.

The Feinstein Institute for Medical Research의 연구자들은 MakerBot Replicator 2X Experimental 3D Printer를 사용하여 기관지 수리 또는 교체를 위해 설계된 연골을 생성함으로써 의학적 돌파구를 마련했습니다.

Hofstra North Shore-LIJ School of Medicine의 박사 과정 후보인 Mr. Goldstein은 지난 1년 동안 North Shore-LIJ Health System의 외과 의사 팀과 함께 3D 프린팅과 조직 공학이 기관지 수리 및 교체에 사용될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 작업해 왔습니다. 기관지 손상은 종양, 기관내 삽관, 둔부 외상 및 기타 부상으로 인해 발생할 수 있습니다. 기관지가 좁아지거나 약해질 수 있으며, 이는 종종 수리하기 어렵습니다.

연구자들은 3D 프린팅과 조직 공학이라는 두 가지 신흥 분야를 결합했습니다. 조직 공학은 다른 종류의 공학과 유사하지만, 물건을 만들기 위해 강철이나 컴퓨터 코드를 사용하는 대신 피부, 근육 또는 연골의 살아있는 세포를 원자재로 사용합니다. 그들은 또한 연골세포라고 불리는 세포 혼합물, 이를 먹일 영양소, 그리고 모든 것을 결합하는 콜라겐으로부터 연골을 만드는 방법을 알고 있습니다. 그 연골을 코 또는 기관지 형태로 만드는 것은 또 다른 문제입니다. 그곳에서 3D 프린팅이 등장합니다. 3D 프린터는 지지 구조를 구축할 수 있으며, 이는 연골세포와 콜라겐의 혼합물로 덮여져 연골로 성장합니다.

Todd Goldstein은 “기관지 또는 기관을 만드는 것은 미지의 영역입니다.”라고 말했습니다.

Goldstein은 “기침, 재채기 및 기타 압력 변화에 견딜 수 있을 만큼 단단해야 하지만, 목이 자유롭게 움직일 수 있을 만큼 유연해야 합니다.”라고 덧붙였습니다.

Goldstein은 또 다른 보고서에서 “3D 프린팅 덕분에 외과 의사들이 즉시 검사할 수 있는 3D 프린트된 지지 구조를 구축할 수 있었고, 우리는 실시간으로 디자인을 수정하기 위해 함께 작업할 수 있었습니다.”라고 말했습니다.

연구자들은 가격이 2,499달러인 저렴하고 접근 가능한 MakerBot Replicator 2X Experimental 3D Printer를 사용했으며, 이는 책상 위에 적합한 크기입니다.

샌디에이고에서 열린 The Society of Thoracic Surgeons의 연례 회의에서 발표된 연구 결과는 3D 프린트된 기관지 또는 기관 세그먼트가 인큐베이터에서 4주 동안 어떻게 유지되었는지를 보여줍니다.

Goldstein은 “세포는 3D 프린팅 과정을 생존했으며, 계속 분열할 수 있었고, 기관지 연골세포에서 기대되는 세포외 기질을 생성했습니다.”라고 말했습니다.

다시 말해, 그들은 기관지 연골처럼 성장하고 있었습니다.