科学家用3D打印支架来缓解放射治疗患者的食管炎症状

来源：未知大陆

浦项科技大学（POSTECH）的研究人员已经开发出3D打印的支架，可以减轻放射治疗患者的食道炎症状。该团队的哑铃状装置基于一种源自喉细胞的生物墨水，被证明能够减轻放射性癌症疗法引起的炎症。科学家认为，他们潜在的食道炎治愈方法还可以与其他组织特异性细胞结合，并在将来用于治疗局部损伤，例如伤口或烧伤。

“如果由于疼痛而无法提供适当的营养，则[放射疗法]治疗的效果将被否定，”负责这项研究的Cho Dong-Woo Cho解释说。 “如果这种食道支架植入物在临床上得到应用，我们希望患者能够获得更好的预后和更高的生活质量。”

POSTECH团队的3D打印支架（如图所示）被证明能够在体外实验室测试中减轻炎症

治疗 化疗的副作用

尽管放射疗法通常可以成为癌症患者的救命疗法，但它经常导致他们也经历其他不适症状。放射性食管炎是该疗法特别令人讨厌的后遗症，可导致患者出现喉咙疼痛和发炎，在最严重的情况下甚至会导致死亡。

根据放射治疗肿瘤学小组（RTOG）的说法，该疾病还导致25％的患者患有饮食失调症，延长了他们的康复时间。尽管如此，目前尚无放射性食管炎的治愈方法，并且诸如抗生素和营养支持的疗法通常需要口服剂量，这限制了它们的成功。

尽管有时使用支架来治疗食道疾病，但它们可能导致反复的吞咽困难，并且不能直接治疗炎症。为了对抗这些不利影响，科学家提出了一种理论，即可以将水凝胶装载到可生物降解的支架中，以治疗患者而不会引起进一步的不适。

科学家的3D打印过程（如图所示）具有一个旋转桶和多个挤出机

3D打印防辐射支架

为了快速，轻松地制造其3D打印支架，研究人员部署了配备多个挤出头的“旋转杆”系统。在此过程中，打印头要同时装有生物相容性PCL聚合物和充满细胞的ECL基质，然后挤出到框架上，以形成设备的容器。

支架的外部结构还具有开放的凹槽表面，既可以用作单向药物释放通道，又可以起到增强其完整性的“桥”作用。一旦研究小组将10-20μl的水凝胶装载到设备上，他们便将细胞交联，并进行了一系列体外生存力测试。

SEM显微照片分析显示，研究小组的ECM矩阵具有支持细胞增殖所必需的致密，相互连接的形态。此外，当科学家在永生化的人类模型中部署其支架时，食管细胞在14天之内的细胞存活率超过90％。

然后，对食管炎诱发的实验大鼠进行了进一步的测试，其中一些装有该团队的添加剂设备，而另一些则没有。结果表明，未经治疗的动物减少了进餐，而带有支架的动物则减少了发炎，并在23天后增加了食物摄入。

尽管科学家们承认大鼠和人类之间可能存在“放射生物学差异”，但他们补充说，它们最终已诱导出所需的治疗效果。结果，研究小组认为他们的支架既可以直接治疗食道炎，又可以在装载其他类型的细胞以及其他基于炎症的损伤时使用。

3D打印支架展示了在实验室大鼠评估过程中促进细胞增殖的能力