小耳畸形新技术进展中国医学科研专家用

来自上海交通大学，国家组织工程研究中心，中国医学科学院，潍坊医学院和大连理工大学的科学家们已经使用3D打印和组织工程技术为五名小耳畸形儿童制造新的耳朵，软骨细胞从孩子的耳朵被采取。

不同程度的小耳畸形

据英国《独立报》1月31日报道，来自中国的科研团队使用3D打印技术，利用5名先天性小耳畸形病童的耳朵细胞，在实验室培育出了人类耳朵，并成功将其移植到病童身上。此项研究发表在国际开源期刊《E生物医学》（EBioMedicine）上。研究人员认为，这是再生医学领域首例。这是“克隆猴”成功后，中国科研团队又一次震惊医学界！

3D打印和组织工程技术究竟怎样“长”出耳朵？

所谓3D打印，其工作原理与传统打印原理类似，主要区别在于3D打印机使用的“墨水”是实实在在的原材料。3D打印机不用纸或墨，而是通过计算机辅助设计、激光扫描、材料熔融等技术，使特定金属粉或可塑性高的材料熔化，并按电子模型图的指示一层层叠加“铸造”起来，最终把电子模型图变成实物。

据悉，这五名儿童的年龄在6岁到9岁之间，出生时耳朵发育不全并患有先天性小耳症。

先天性小耳畸形是一种不算太罕见的疾病，世界范围内发病率为0.8-17.4/，西班牙裔和亚裔发病率相对来说高一些。患有这种病的人，中耳和外耳先天性发育不良，虽然内耳一般不会受到影响，但是外耳的形态异常，还是会严重影响他们的听力。目前广泛使用的小耳畸形外耳再造方法包括使用材料假体耳重建或肋软骨重建。

实验大体过程

1

首先，科学家对病童未受影响的耳朵进行扫描，然后将其翻转并3D打印出一个可生物降解的耳朵模型，其上布满小孔。

2

接着，他们从患者未受影响的耳朵提取出软骨细胞填充小孔。3个月后，软骨细胞开始生长成模型的形状，模型本身开始分解。

3

最后，他们将这只重新生长的耳朵移植到儿童的身上。

结果显示，两年半以前进行首例手术的病童，身体未见排斥反应迹象。

实验流程

实际试验也进行得非常顺利。第一个病人是个六岁的小女孩，从她的“小耳”取出的软骨细胞活性良好，在体外培养到第12周的时候，支架上的软骨已经基本长成，与她对侧的耳朵相似度很高。

这只在培养皿中生长的耳朵，在她的身上也正常生长了。植入9个月以后，耳朵出现了明显的轮廓；24个月以后，耳部的灵活性更好、结构更明显了。对软骨取样检测，这只人造耳的组织学也与天然软骨类似，只是弹性蛋白略低一些，支架则降解得差不多了。

另外的四个案例也均表现良好，有两个孩子的耳部形态略有些扭曲，科研人员称将在下一步手术中进行改善。

下图高能预警

下图高能预警

下图高能预警

其他的四个案例

医学界目前使用的人造耳朵主要成分为泡沫聚苯乙烯或患者人体肋软骨组织。研究人员认为，3D打印和组织工程相结合人造耳朵的优势在于能够个性化“定制”，帮助失去部分或全部外耳的人士。

不仅如此，美国研究人员此前认为，软骨可能是最适合3D打印技术的人体组织，因为软骨内部不需要血液就能存活。

医院整形外科医生泰莎·哈德洛克说：“新研究的新奇之处在于，这是科学家首次在5名病人身上进行此类实验，且长期跟踪结果表明，耳朵状况良好。”但她也认为，新研究存在一定的风险：将从人体获取的细胞进行体外培养，必须使用刺激化合物促进细胞分裂，而这些化合物可能会给细胞正常分裂带来一定的影响。利用自体细胞培育新器官的想法存在多年，且曾做过动物实验，但实际用在人类身上的风险较大，若细胞生长过盛会引发癌症肿瘤。

但是我们必须要正视的是，这个实验并不是没有问题。两名患者的新耳朵在手术后表现出扭曲，科学家的研究有许多局限性：培养细胞培养仍然是一个危险的策略，因为细胞可以以不可预知的方式分裂，而使用儿童自己的软骨细胞本身也存在问题，可能导致患病。该过程也是昂贵的，因为它包括多个阶段，包括手术。

现在，科学家将对接受移植者进行长达5年的观察，以评估实验的成功程度。他们会检查模型架构完全分解后耳朵是否保持完整，并努力改进实验步骤，以期得到更自然的人耳。

参考资料：

[1]Cao,Y.,Vacanti,J.P.,Paige,K.T.,Upton,J.,Vacanti,C.A.,.Transplantationofchondrocytesutilizingapolymer-cellconstructtoproducetissue-engineeredcartilageintheshapeofahumanear.Plast.Reconstr.Surg.,-.

[2]