3D打印神經支架可用于修復脊髓損傷

科技日報北京8月28日電 （記者張夢然）美國明尼蘇達大學雙城分校研究團隊首次展示了一種突破性方法，將3D打印、干細胞生物學與實驗室培養組織技術融合在一起，為修復脊髓損傷帶來了新希望。研究成果發表于最新一期《先進醫療保健材料》。

據美國國家脊髓損傷統計中心數據，該國有超過30萬人患脊髓損傷，目前尚無有效手段完全逆轉由此導致的神經功能損傷和癱瘓。治療的主要障礙在于損傷后神經細胞的死亡以及神經纖維難以跨越受損區域再生。

此次，團隊開發了一種創新的3D打印支架，用于支持實驗室培養的脊髓類器官生長。該支架內部設計有精密的微觀通道，這些通道中填充了區域特異性脊髓神經祖細胞（sNPC），這些細胞來源于人類成體干細胞，具備自我更新并分化為多種成熟神經細胞的潛能。

這一結構實際上構建了一個神經中繼系統，當植入脊髓后，能夠繞過損傷區域，重建神經信號通路。

在動物實驗中，團隊將這種含有sNPC的支架移植到脊髓完全橫斷的大鼠體內。結果顯示，植入的細胞成功分化為功能性神經元，并沿著支架通道向頭側（喙部）和尾側（尾部）兩個方向延伸神經纖維，與宿主脊髓上下游的原有神經網絡建立了新的突觸連接。

隨著時間推移，新生的神經組織與宿主脊髓實現了結構和功能上的整合，顯著促進了大鼠運動功能的恢復。這一成果表明，該技術有望重建受損脊髓的神經傳導能力。

“再生醫學正在開啟脊髓損傷研究新時代。”明尼蘇達大學神經外科教授安·帕爾表示，“我們的實驗室正積極探索這種‘迷你脊髓’技術在臨床轉化中的未來潛力。”

該研究仍處于早期階段，主要在動物模型中驗證其可行性，但這種支架為治愈脊髓損傷提供了前所未有的希望。