医疗和牙科

FDA批准寻求3D印刷发光移植物,帮助耳膜愈合本身

由哈佛大学多学科团队开发的3D打印仿生移植Wyss研究所由格利希医疗创新博士后研究员尼科尔·布莱克(Nicole Black)领导,正在寻求美国的510K许可食品和药物管理局(FDA)。

命名为PhonoGraft在美国,这种设备的设计模仿了人体的鼓膜,可用于耳部创伤患者,使鼓膜通过产生新细胞自行修复。

3D打印设备有望提高鼓膜修复手术的速度和成功率,同时降低患者的手术成本。

发光移植物(蓝色)如何导致鼓膜的功能性和形态再生。图片来自Shawna Snyder / Wyss Institute。
发光移植物(蓝色)如何导致鼓膜的功能性和形态再生。图片来自Shawna Snyder / Wyss Institute。

开发Phonogrofrapt.

由外伤、慢性耳部感染和皮肤异常生长引起的鼓膜穿孔会导致严重的听力丧失和复发性感染。据Wyss研究所称,全世界每年约有3000万人发生这种情况。

当这些穿孔不自行愈合时,它们需要重建的“鼓膜膜成形术”手术,以修复使用从身体其他部位的接枝材料进行修复缺陷,例如筋膜。然而,这些移植物并不总是确保耳膜充分修补,这意味着患者往往需要修改手术,并且可能会遭受长期听力损失。

为了响应需要更好更长持久的耳膜重建方法,黑色开始六年前开发Phonogropraft,与Aaron Remenschneider博士一起工作马萨诸塞州眼耳医院在波士顿,詹妮弗刘易斯教授哈佛大学

PhonoGraft是一种3D打印的仿生移植体,使用可生物降解的弹性体,功能就像一个天然的鼓膜,由于使用3D打印可以适应不同的耳朵大小和要求。一旦植入患者的耳朵,声音移植有效地传导声音,促进组织和血管细胞生长,同时缓慢的生物降解。因此,新的鼓膜组织在耳内再生,能够传导声音并提供正常的屏障功能,抵御病原体。

Black说:“PhonoGraft通过将生物降解性与圆形和径向特征组成的仿生建筑相结合,促进了鼓膜的再生。”“这种移植物在低频和高频下都传导良好,因此恢复功能远优于目前使用的自体组织移植物。

“此外,我们预计PhonoGraft将改善患者的愈合和听力结果,从而减少翻修手术的需要。”

通往FDA批准的道路

Black和她的团队之前已经在临床前体内研究中验证了这种声音移植,使用的是一个耳膜大小和听力范围与人类相似的栗鼠模型。他们观察到,在慢性穿孔的动物体内,PhonoGraft可以在缓慢降解的同时促进原生组织的重塑,并进行了听觉测试,发现3D打印设备恢复听力的效果比传统使用的自体组织移植“要有效得多”。

现在,黑人正在寻求510k的FDA清关,对此发音方式底特律自由报记者说有可能让医生“一天内完成几十次耳膜修复”。据报道,她还在设计一种可以在患者清醒时将声音移植入耳道的方法,这种方法只需要局部麻醉,而不需要进行更耗时、更昂贵的全身麻醉。

布莱克希望,一旦FDA批准,PhonoGraft将在明年年底或2023年初上市,供耳、鼻、喉外科医生使用。

通过耳道安装PhonoGraft的非侵入性过程。图片来自Shawna Snyder / Wyss Institute。
通过耳道安装PhonoGraft的非侵入性过程。图片来自Shawna Snyder / Wyss Institute。

3D打印在再生医学中的应用

3D打印生物结构用于再生医学和组织工程近年来受到越来越多的关注,随着新型生物墨水不断发展那是支撑的缆绳长期细胞生长和存活

仅在过去的一年中,3D印刷在开发生物相容性构建体中发挥了作用模仿人体大小的航空公司能够支持新细胞和血管的生长,并能迅速加快制造细胞负载水凝胶结构的过程,这有一天可能导致3D印刷人体组织移植

在其他地方,技术已经使同时打印皮肤和骨组织修复损伤,也让科学家们离从牙根重新长出牙齿

除了研究上的突破,3D打印机的OEM等3D系统和3D Biopleiner制造商Cellink.在再生医学领域也取得了进展。在宣布计划后扩大其生物打印活动鉴于今年早些时候3D Systems公司的“打印到灌注”平台取得的进展,该公司最近公布了一份与再生医药公司的合作开发协议CollPlant发展3D生物打印软组织结构乳房重建治疗。

与此同时,CELLINK收购了体外技术专家MATTEK CORPORATION.在3月份推进研究无动物残忍性细胞试验模型和几个月后,以后获得了双光子聚合(2pp)3D打印机制造商Nanoscribe计划利用该公司的技术制作更逼真的软组织

来自3D Systems和CELLINK的代表参加了3D打印行业最近的网络研讨会爱游戏备用网址再生医学与3D打印:机遇、挑战和未来方向,现在可以在我们的YouTube频道

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特色图片显示3D打印PhonoGraft仿生移植。图片来自Wyss学院。

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