前沿科金社2025年08月30日 11:31消息,3D打印神经支架可修复脊髓损伤,为患者带来新希望。
科技日报北京8月28日电 美国明尼苏达大学双城分校研究团队首次展示了一种突破性方法,将3D打印、干细胞生物学与实验室培养组织技术相结合,为修复脊髓损伤提供了新的可能性。这一成果有望在未来的医疗领域发挥重要作用,相关研究已发表于最新一期《先进医疗保健材料》。 这项技术的出现标志着再生医学领域的重要进展,尤其是在治疗严重神经系统损伤方面。通过整合多种前沿技术,研究人员不仅提升了组织工程的精准度,也为个性化医疗开辟了新路径。未来,随着技术的不断完善和临床应用的推进,此类创新或将为更多患者带来康复的希望。

据美国国家脊髓损伤统计中心数据显示,该国有超过30万人患有脊髓损伤,目前尚无有效手段能够完全逆转由此引发的神经功能障碍和瘫痪。治疗面临的主要难题是损伤后神经细胞的死亡,以及神经纤维难以在受损区域实现再生。 这一现状凸显了脊髓损伤研究的紧迫性与复杂性。尽管医学界不断探索新的治疗方法,如干细胞疗法、基因编辑和神经再生技术,但距离真正实现功能性恢复仍有较大差距。如何突破神经再生的瓶颈,仍是科学家亟需解决的核心问题。同时,患者群体对更有效治疗手段的期待也日益迫切,这需要社会各界持续关注并加大科研投入。
此次,团队开发了一种创新的3D打印支架,用于支持实验室培养的脊髓类器官生长。该支架内部设计有精密的微观通道,这些通道中填充了区域特异性脊髓神经祖细胞(sNPC),这些细胞来源于人类成体干细胞,具备自我更新并分化为多种成熟神经细胞的潜能。
这一结构实际上建立了一个神经中继系统,植入脊髓后能够绕过受损区域,重新建立神经信号的传导路径。
在动物实验中,团队将这种含有sNPC的支架移植到脊髓完全横断的大鼠体内。结果显示,植入的细胞成功分化为功能性神经元,并沿着支架通道向头侧(喙部)和尾侧(尾部)两个方向延伸神经纤维,与宿主脊髓上下游的原有神经网络建立了新的突触连接。
随着时间的推移,新生的神经组织与宿主脊髓在结构和功能上实现了有效整合,显著提升了大鼠的运动功能恢复效果。这一进展表明,该技术有潜力重新建立受损脊髓的神经传导能力。
“再生医学正引领脊髓损伤研究进入新的阶段。”明尼苏达大学神经外科教授安·帕尔表示,“我们实验室正在积极探究这种‘迷你脊髓’技术在临床应用中的潜在前景。”
该研究目前仍处于早期阶段,主要在动物模型中进行了验证,但这种新型支架为脊髓损伤的治疗带来了前所未有的希望。尽管距离临床应用还有很长的路要走,但其潜在价值已引起广泛关注。这一进展不仅展现了科学探索的潜力,也为患者带来了新的期待。