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3D打印神经支架可用于修复脊髓损伤

2025-08-29 10:0010people

科技日报北京8月28日电 （记者张梦然）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融合在一起，为修复脊髓损伤带来了新希望。研究成果发表于最新一期《先进医疗保健材料》。

据美国国家脊髓损伤统计中心数据，该国有超过30万人患脊髓损伤，目前尚无有效手段完全逆转由此导致的神经功能损伤和瘫痪。治疗的主要障碍在于损伤后神经细胞的死亡以及神经纤维难以跨越受损区域再生。

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。

这一结构实际上构建了一个神经中继系统，当植入脊髓后，能够绕过损伤区域，重建神经信号通路。

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。

随着时间推移，新生的神经组织与宿主脊髓实现了结构和功能上的整合，显著促进了大鼠运动功能的恢复。这一成果表明，该技术有望重建受损脊髓的神经传导能力。

“再生医学正在开启脊髓损伤研究新时代。”明尼苏达大学神经外科教授安·帕尔表示，“我们的实验室正积极探索这种‘迷你脊髓’技术在临床转化中的未来潜力。”

该研究仍处于早期阶段，主要在动物模型中验证其可行性，但这种支架为治愈脊髓损伤提供了前所未有的希望。

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