3D打印的卵巢可以產生健康的後代
生物假體卵巢在其他不育小鼠中產生小鼠幼仔
生物假體卵巢。通過去除雌性小鼠的卵巢並用生物假體卵巢代替它，小鼠不僅可以排卵，還可以生育健康的幼仔。
根據費恩伯格醫學院和麥考密克工程學院的一項研究，3D印刷器官的最新創新包括植入卵巢結構，並真實排卵。
通過去除雌性小鼠的卵巢並用生物假體卵巢代替它，小鼠不僅可以排卵，還可以生育健康的幼仔。母鼠甚至能夠護理它們的小幼崽。
生物假體卵巢由3-D印刷支架構成，容納不成熟的卵，並且已經成功地促進了激素的產生和恢復小鼠的生育力，這是研究的最終目標。
Feinberg女性健康研究所的生殖科學家兼主任Teresa K. Woodruff說：“這項研究顯示，這些生物纖維性卵巢具有長期，持久的功能。“使用生物工程，而不是從活體移植，使其創造功能和恢復該組織的健康的器官結構，是再生醫學生物工程的里程碑。”
該文件將於5月16日在“ 《自然—遺傳學》”上刊登。
這項研究與其他3D印刷結構有何不同？
這項研究與其他實驗室的區別在於科學家正在使用的支架和材料或“墨水”的架構，McCormick的材料科學與工程助理教授和Feinberg手術的Ramille Shah說。
這種材料是明膠，它是一種生物水凝膠，由人體上安全使用的分解膠原蛋白製成。科學家們知道，他們創造的任何支架都需要由有機材料製成，這些有機材料的剛性足以在手術過程中進行處理，以便與鼠標的身體組織自然相互作用。
“大多數水凝膠非常弱，因為它們主要由水組成，並且經常會自己崩潰，”Shah說。“但是我們發現了一種明膠，使其能夠自我支撐，而不是崩潰，並可以建立多層，沒有其他人能夠用這種明確定義和自我支持的幾何形狀印刷明膠。”
這個幾何結構直接關係到卵巢卵泡，組織的激素產生支持細胞周圍的未成熟卵細胞是否會在卵巢中存活，這是研究中較大的發現之一。
“這是第一項研究，表明腳手架架構使卵泡生存有所不同，”沙赫說。“如果我們沒有使用3D打印機平臺，我們將無法實現。”
這對人類有什麼影響？
科學家開發生物假體卵巢的唯一目標是幫助恢復成年人的婦女和那些倖免於先天不孕的婦女的生育力和激素的產生，並且現在已經提高了不育症和基於激素髮育問題的風險。
這項研究的共同主要作者Monica Laronda說：“我們的一些癌症患者會發生什麼事情，就是他們的卵巢不能在足夠高的水平上起作用，他們需要使用激素替代療法來觸發青春期。”前伍德拉夫實驗室的博士後研究員說道：“這個腳手架的目的是重述卵巢的功能，我們正在考慮大局，這意味著女孩生活的每個階段，青春期通過成年到自然更年期。”
Laronda現在是Ann＆Robert H. Lurie兒童醫院的Stanley Manne兒童研究所的助理教授。
此外，成功創建3D印刷植入物來替代複雜的軟組織可能會顯著影響軟組織再生醫學中的未來工作。
從技術上講，生物3D打印如何工作？
該研究的共同主要作者Alexandra Rutz和Simpson Querrey研究所Shah's Tissue Engineering and Additive Manufacturing（TEAM）實驗室的前生物醫學工程研究生研究員Alexandri Rutz說，3D印刷卵巢結構與兒童搭建積木相似 。孩子們可以直角放置原木，形成結構。根據之間的距離，結構改變以構建窗口或門等。
Rutz現在是法國GardanneÉcoleDes Mines De Saint-Étienne的Whitaker國際博士後研究員，他說：“3D打印是通過放絲來完成的。“您可以控制這些細絲之間的距離，以及層之間的前進角度，這將使我們具有不同的孔徑和不同的孔隙幾何形狀。”
在實驗室，研究人員將這些三維打印結構稱為“腳手架”，並將其與他們進行維修時臨時圍繞建築物的腳手架進行比較。
“每個器官都有一個骨架，”Woodruff說，他也是Thomas J. Watkins婦產科紀念教授，也是Robert H. Lurie綜合癌症中心的成員。“我們知道卵巢骨骼是什麼樣子，並將其用作生物假體卵巢植入物的模型。”
在建築物中，腳手架支撐修理建築物所需的材料，直到最後被拆除。剩下的是一個能夠堅持起來的結構。類似地，將3D印刷的“支架”或“骨架”植入女性，並且其毛孔可用於優化卵泡或未成熟的卵被楔入支架內。支架支持小鼠的未成熟卵細胞和產生激素以促進生產的細胞的存活。開放結構還允許卵細胞成熟和排卵的空間，以及在植入體內形成的血管，使得激素在小鼠血液中循環並且在分娩後觸發哺乳期。
Shah說，女性McCormick-Feinberg的合作是“非常富有成果的”，並補充說，成為一個全女性團隊，尋求解決女性健康問題的研究的一部分。
Shah說：“真正使合作工作的重要性在於人才，並能夠在研究中找到幽默。”“特里莎和我開玩笑說，我們是這些小狗的祖父母。”
