美國馬薩諸塞州的科學(xué)家利用3D打印機(jī)和綿羊軟骨細(xì)胞培育的人造仿生耳，外形和功能均與真正的耳朵類似

　　馬薩諸塞州的研究人員在一名整形外科醫(yī)生的幫助下設(shè)計耳朵的3D模型，而后往模型內(nèi)注入牛膠原蛋白，模型最后被植入老鼠皮膚下方。在此之后，研究人員從綿羊身上獲取軟骨細(xì)胞并注入模型，取代牛膠原蛋白。人造耳內(nèi)裝有線路，用于保持耳朵的外形

　　耳朵模型內(nèi)的軟骨發(fā)育成熟后，研究人員對耳朵進(jìn)行一系列壓力測試，分析它們的彈性。這種人造耳被一層皮膚覆蓋，以提高逼真度。

　　新浪科技訊 北京時間8月2日消息，據(jù)國外媒體報道，美國馬薩諸塞州的科學(xué)家利用3D打印機(jī)和綿羊細(xì)胞培育出人造仿生耳，功能與真正的耳朵類似。這個人造器官由整形外科醫(yī)生設(shè)計，盡可能讓外形接近真耳。隨后，科學(xué)家從綿羊身上獲取所需的軟骨細(xì)胞并進(jìn)行培育，而后注入實驗室老鼠皮膚下使用3D打印機(jī)打印的定制耳朵模型。這種人造耳裝有線路，用于支撐它們的形狀，使其能夠像人耳一樣柔軟可彎曲。

　　目前，科學(xué)家正準(zhǔn)備對這種人造仿生耳進(jìn)行臨床測試，希望測試成功后能夠應(yīng)用于移植手術(shù)。由于這項技術(shù)可以進(jìn)行定制，科學(xué)家能夠根據(jù)患者的具體情況為他們定制仿生耳。此外，整個過程的耗時也比較短。

　　人造仿生耳由馬薩諸塞州總醫(yī)院的托馬斯-賽文特斯和同事培育。首先，他們在一名面部整形外科醫(yī)生的幫助下設(shè)計一個3D數(shù)字模型，確保耳朵的外形和比例符合要求。隨后，他們使用3D打印機(jī)打印出這個模型。模型沿著外部輪廓被分開，形成兩只耳朵?？茖W(xué)家打印時使用一種名為“聚二甲硅氧烷”的硅化合物。

　　這些模型隨后被注入牛膠原蛋白，模型最后被植入老鼠皮膚下方。牛膠原蛋白是一種天然形成的蛋白，能夠賦予皮膚彈性和強(qiáng)度。隨后，研究人員從綿羊身上獲取軟骨細(xì)胞。這些細(xì)胞隨后被注入實驗室老鼠皮膚下的耳朵模型。3個月后，軟骨細(xì)胞發(fā)育成足夠的軟骨，取代模型內(nèi)的牛膠原蛋白。研究人員表示這種人造耳的曲線和線條擁有足夠的精確度，上面還覆蓋著一層皮膚。

　　賽文特斯說：“這種人造耳具有很高的耐用性。這種人造耳與人耳類似，但如果不植入線路，耳朵將變得扁平和扭曲。兩只耳朵的表面都呈白色，與軟骨一樣泛光。植入的線路能夠大幅改善耳朵的尺寸和外形。如果不植入線路，耳朵的外形很難讓人滿意。這種仿生耳柔軟可彎曲。”

　　這一研究小組曾利用耳朵外形膠原質(zhì)模型內(nèi)的軟骨細(xì)胞在老鼠身上進(jìn)行一項概念驗證研究，不過當(dāng)時只在2D條件下進(jìn)行分析。研究人員指出：“當(dāng)前研發(fā)的技術(shù)用于進(jìn)行臨床測試。我們需要按比例放大并對支架的主要特征進(jìn)行重新設(shè)計，使人造耳的尺寸和外形與成年人的耳朵相匹配，并且能夠在植入之后保持美觀。我們同樣采取了大量嚴(yán)格的方法對植入后耳朵幾何外形的逼真度進(jìn)行分析。對外形的這種定量分析有助于改善人造耳外形的逼真度。”

　　每年有數(shù)千名嬰兒天生患有小耳癥，外耳沒有完全發(fā)育。很多人雖然有完整的內(nèi)耳，但因外耳結(jié)構(gòu)存在缺陷造成聽力障礙。研究發(fā)現(xiàn)刊登在《皇家學(xué)會界面雜志》上。