支架上的骨骼在一個生物反應(yīng)器中培養(yǎng)，這可以使骨骼一直處于機械應(yīng)力之下，從而保證骨骼與體內(nèi)的骨骼一樣。幾周后該骨骼就可用于移植。

    現(xiàn)在，“挽回面子”有了新的含義。使用在脂肪中發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞培養(yǎng)的活性骨骼可以用于修復(fù)由于意外或者手術(shù)而受損的面容。這是科學(xué)家首次在實驗室中培養(yǎng)出大塊的骨骼并在之后移植入豬的體內(nèi)，修復(fù)了豬的下巴。

    研究人員稱，移植可以精確地復(fù)制面部骨骼的解剖結(jié)構(gòu)，也就意味著面部特征可以被修復(fù)。這意味著，遭受意外或者有骨骼缺陷的人可以通過這種技術(shù)對面容進(jìn)行修復(fù)。

    哥倫比亞大學(xué)的Gordana Vunjak-Novakovic博士說：“這個需求很大，尤其是對于先天性缺陷、外傷、以及需要在癌癥手術(shù)之后進(jìn)行骨骼修復(fù)的人。所以這對再生醫(yī)學(xué)來說是非常重要的一步，我們希望可以在幾年內(nèi)開展臨床試驗。”

    這項研究已發(fā)表在《Science Translational Medicine》上，研究人員們將在生物反應(yīng)器中培養(yǎng)的骨骼移植到14只尤卡坦小豬體內(nèi)。

他們首次使用CT掃描建立了小豬下顎的3D模型，然后他們對一塊牛骨進(jìn)行造型，并將牛骨的細(xì)胞剝離。這就只留下了一個支架，研究人員將豬脂肪中提取的干細(xì)胞放置在這個支架上。然后再將這個支架放入生物反應(yīng)器中，在這里干細(xì)胞可以生長，并且在這個支架上產(chǎn)生骨骼和血管。骨骼也會受到反應(yīng)器中負(fù)荷的影響，以模擬人體內(nèi)的壓力。這使骨骼以一種更自然的方式生長，并為其提供了一定的強度。幾周后這種活體骨骼就可以用于移植了。

    科學(xué)家們在實驗室中使用脂肪中提取的干細(xì)胞培養(yǎng)出了骨骼。他們可以生成健康的礦化基質(zhì)和強壯的血管，然后將其移植入豬的體內(nèi)用于修復(fù)豬的下巴。幾小時之后豬就可以進(jìn)食了。

Vunjak-Novakovic博士說，手術(shù)幾小時之后，豬就可以進(jìn)食了。

隨著時間的過去，這種實驗室骨骼會被體內(nèi)形成的新骨骼所替代。

Vunjak-Novakovic補充說：“我們在實驗室中培養(yǎng)的骨骼所起的作用是‘指導(dǎo)’模板，是主動的骨重建，而不是最終植入。這種特性決定了我們所移植的骨骼將成為病人骨骼的一部分，使其可以主動地適應(yīng)體內(nèi)的變化。”

Vunjak-Novakovic和她的團(tuán)隊正在研究新的方法，幫助修復(fù)頭部和面部更復(fù)雜的部分。

他們建立了一家名為epiBone的公司，正在計劃進(jìn)行人類臨床試驗。

如上圖的動畫所示，骨骼支架被放置在生物反應(yīng)窗口中，并承受一定的張力。

放置干細(xì)胞的支架使用剝離了細(xì)胞的牛骨制成。

Vunjak-Novakovic補充說：“這種再生組織的質(zhì)量超過了使用其他方法生成的組織。組織工程學(xué)改變了我們實現(xiàn)組織修復(fù)、藥物測試、疾病建模的方法。在所有這些不同的領(lǐng)域，我們可以通過提供生物工程改造的環(huán)境（模擬天然的環(huán)境）使用細(xì)胞為我們服務(wù)并生成組織。”

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