若你在不久的未來(lái)傷到了骨頭，3D打印也許就是你最佳的良藥。研究者已經(jīng)在猴子和大鼠上創(chuàng)造出他們稱作“超彈性”的骨頭。不僅可以大量制造，功能也和真的一樣，如果應(yīng)用到人體上，目前移植骨頭所遇到的問(wèn)題也能迎刃而解。

 

　　目前我們常做的手術(shù)主要分成兩種：第一種稱做自體骨移植，將破碎的骨頭從傷患身上移出后，再?gòu)膫嫉耐尾炕蚶吖侨〕霾糠止穷^移植到他的體內(nèi)。這也是目前醫(yī)生偏好的方式，因?yàn)榻雍玫墓穷^具有生成軟骨和骨細(xì)胞的完整干細(xì)胞，而且不會(huì)有自體免疫排斥的問(wèn)題。但是缺點(diǎn)也不少：病人必須面臨第二次痛苦的手術(shù)并將有兩個(gè)傷口，另外人體內(nèi)可以用來(lái)移植的骨頭數(shù)量也有限。

 

　　另外一種手術(shù)是制造一個(gè)支架提供骨頭生長(zhǎng)的地方，這些支架通常由自然和人工合成材料所組成，當(dāng)植入人體后，干細(xì)胞會(huì)附在上面，分化出可建造骨頭的細(xì)胞……理想上啦。問(wèn)題在于，支架的材質(zhì)會(huì)造成干細(xì)胞沒辦法百分百轉(zhuǎn)換成需要的軟骨和硬骨，目前的方法是將干細(xì)胞生長(zhǎng)在名為“磷化鈣”(CaP)的陶瓷材料，然而做出來(lái)的材質(zhì)卻又硬又脆。這還不是最糟的，免疫系統(tǒng)還會(huì)將支架視為外來(lái)者進(jìn)行攻擊，讓骨頭無(wú)法生長(zhǎng)。

 

　　針對(duì)這些挑戰(zhàn)，來(lái)自西北大學(xué)(位于美國(guó)伊利諾州的埃文斯頓市)的研究者發(fā)明出超彈性骨頭。這種骨頭含3 種成分：第一種是原本就存在于牙齒和骨頭中的氫氧磷灰石，它可以釋放出化學(xué)訊號(hào)誘導(dǎo)干細(xì)胞分化;另外他們也加了具生物相容性的聚己內(nèi)酯和溶劑，前者可增加彈性，而后者會(huì)在3D打印時(shí)蒸發(fā)黏住打印后的夾層。而這些混和物會(huì)混勻成墨水一層層“雕塑”出和骨頭吻合的形狀。這樣一來(lái)，病患不再使用大量制造的支架，只要經(jīng)過(guò)X光照射，在同一天為病人量身訂做的高彈性骨頭就會(huì)被打印出來(lái)。

 

　　為了測(cè)試這項(xiàng)材質(zhì)功能是否真的那么神奇，研究團(tuán)隊(duì)首先將打印出的支架和大鼠脊椎骨混和在一塊，目的是要看他們的材料是否可以和目前常用來(lái)治療受傷脊椎的其他支架一樣，將兩塊鄰近的脊椎骨固定在位置上。8周后他們發(fā)現(xiàn)新的血管組織已經(jīng)滲進(jìn)支架里──這在往后維持生長(zhǎng)組織活性扮演一個(gè)非常重要的一步──然后干細(xì)胞開始分化出鈣化的骨頭。吻合程度也比動(dòng)接枝手術(shù)要來(lái)得好。同樣的材料用在獼猴受傷的頭骨，4周后結(jié)果一樣令人欣喜，新生成的血管和骨頭已滲進(jìn)支架中；更重要的是，獼猴并沒有受發(fā)炎或感染之苦。

 

　　另外這項(xiàng)材料在價(jià)格上也占了優(yōu)勢(shì)，由于在生醫(yī)工程方面的實(shí)驗(yàn)室已被大量應(yīng)用，所以這些“墨水”材料都不會(huì)太昂貴;未來(lái)在臉部重建的發(fā)展也大有用處，手術(shù)者可以將材料剪貼出理想的形狀?？傊漳骋蝗说恼f(shuō)法：“應(yīng)用可謂無(wú)邊無(wú)際。”

 

　　在移植進(jìn)人體之前仍需重復(fù)進(jìn)行多次試驗(yàn)，但人們無(wú)疑樂見于他們的成功，畢竟這項(xiàng)材料會(huì)讓不管是整形手術(shù)還是腫瘤切除手術(shù)都將具有更大的發(fā)展性，對(duì)全世界的患者不啻為一個(gè)更進(jìn)步的醫(yī)療方法。