以色列再生医学公司矩阵has successfully tested a “first-of-its-kind” 3D printed spinal cord tissue implant on paralyzed mice that has enabled them to walk again.
利用3D生物打印技术开发Tel Aviv University（tau），该公司成功地打印并植入了急性和慢性瘫痪的小鼠中的人体组织脊髓植入物。所有患有急性瘫痪的小鼠都恢复了行走的能力，而患有慢性瘫痪者的成功率为80％。
由于矩阵现在正准备进入人类试验，并在2024年底之前使用其3D印刷的脊髓植入物进行了人体试验，因此该公司表示，对麻痹的治疗可能只有几年的时间。
“This is a remarkable scientific achievement that represents the potential of Matricelf’s innovative and unique technology to develop complete autologous neural implants for patients with spinal cord injury,” said Asaf Toker, Matricelf’s CEO.
“这项研究的结果为未来动物研究的道路铺平了人们的临床试验。”
矩阵的3D生物打印技术
Matricelf的最新发展是由签署独家全球许可协议with TAU’s technology transfer firm拉莫特上个月获得了申请专利的3D生物打印技术。在过去的十年中，该技术一直在Tau的Tal DVIR教授生物技术系开发，他还是该公司的创始人，也是该公司的首席科学官之一。
生物打印技术通过同时生产生物组织和器官的患者衍生而来的3D打印细胞和细胞外基质（ECM）的作用。该过程利用液体纳米粒子稳定印刷结构并确保高分辨率和精度，然后在打印后从结构中提取。
该技术目前正在美国和欧洲进行专利批准过程，用于生产2019年的“世界第一”印刷心，配有细胞，血管，心室和腔室。
瘫痪的潜在治疗方法
Matricelf在一份新论文中发表了其开创性研究的细节，DVIR声称历史上第一次，工程人的人体组织已在动物模型中恢复了长期慢性瘫痪。
With this currently being the most relevant model for paralysis treatment for humans, the study holds great promise for the development of future cures leveraging 3D bioprinting technologies.
科学家首先要从含有细胞和ECM的患者的腹部脂肪组织进行少量活检。在将细胞与ECM分离后，该团队使用基因工程来对细胞进行重新编程，并将其恢复到类似于胚胎干细胞的状态，该状态能够成为体内任何类型的细胞。
供体植入物的主要问题之一是它们倾向于引发植入后的免疫反应和排斥反应。该团队希望通过使用患者的ECM形成封装干细胞的个性化水凝胶的基础来克服这一点。然后通过模仿脊髓的胚胎发育的过程，将细胞变成含有运动神经元的神经元网络的3D印刷植入物。
然后将脊髓植入物植入一组小鼠中，其中一半最近被瘫痪（急性瘫痪），其中一半以人为术语为等效的一年（慢性瘫痪）。
植入和快速康复过程之后，所有患有急性麻痹的小鼠都恢复了行走的能力，而慢性瘫痪的小鼠中有80％。
矩阵已经与美国食品药品监督管理局（FDA），现在正在计划在2024年底进行3D印刷脊髓植入物的首次人类临床试验。与此同时，该公司将继续对实验室大鼠进行额外的疗效和安全试验。
DVIR说：“我们希望在未来几年内开始在人类中进行临床试验，并最终使这些患者站起来。”“创新技术可以作为生成各种工程组织的平台，以治疗其他医疗状况。”
Further information on the study can be found in the paper titled:“Regenerating the injured spinal cord at the chronic phase by engineered iPSCs-derived 3D neuronal networks,”发表在《高级科学杂志》上。该研究由L. Wertheim，R。Edri，Y。Goldshmit，T。Kagan，N。Noor，A。Ruban，A。Shapira，I。Gat-Viks，Y。Assaf和T. DVIR共同撰写。
脊髓治疗的进步
与许多其他再生医学应用一样，3D打印对改进和提高脊柱手术的成功率和治疗。虽然Matricelf的突破ms to be the furthest ahead in terms of realizing real-world human applications so far, there have been several other notable advances in this area in recent years.
Back in 2018, researchers at the明尼苏达大学开发了一个原型3D printed scaffold with living cellsthat has the potential to help restore some function to patients with spinal cord injuries. Made from silicone and stem cells, the bioprinted scaffold could be placed within a patient’s spinal cord to serve as a kind of bridge between living nerve cells located around an injury. 2019, meanwhile, saw scientists from the加州大学圣地亚哥分校成功地3D打印两米的脊髓植入物修复大鼠的脊髓损伤。
关于手术应用，骨科植入公司4WEB医疗添加了独立前自旋桁架系统to its 3D printed spin implant portfolio in 2020, designed to provide surgeons with greater confidence during spinal procedures.
最近，总部位于德克萨斯州的3D打印骨科开发人员Orthofix Medical推出了新的forza ti plif垫片系统designed for use in Posterior Lumbar Interbody Fusion surgeries.
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Featured image shows矩阵的3D生物打印脊髓过程的阶段。通过矩阵图像。
