刷屏!3D打印卵巢可恢复小鼠生育力

医疗器械 来源:学术经纬
2017
05/17
10:33
学术经纬 医疗器械

关注科技的朋友们对3D打印的概念一定不陌生。自这个概念问世以来,3D打印技术逐渐在医学中得到了越来越广泛的应用。先前,美国密歇根大学(University of Michigan)的医生们就曾3D打印了一个支架,撑开了一名婴儿的气管,从而挽救了他的生命。今日,西北大学(Northwestern University)的一支团队更是利用3D打印技术,制作出了一款里程碑式的人工卵巢,登上了诸多科技网站的主页。

这款3D打印卵巢的特别之处在于,它在小鼠的体内非但没有造成不良影响,还能正常工作。多只移植入这款人工卵巢的小鼠也成功当上了妈。这项在科技网站刷屏的研究今日在线发表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。

对于女性来说,卵巢是不可或缺的生殖器官。然而在某些情况下,遗传变异、卵巢疾病、或是放疗化疗会给卵巢带来不可逆转的影响,破坏它们的功能。这不但让许多人“成为母亲”的梦想破灭,更会让这些女性的激素分泌出现紊乱。因此,如果能利用先进的医学技术制造出有正常功能的人工卵巢,就能极大地改善这些女性的生活质量。

这正是西北大学的著名科学家Teresa Woodruff教授想要做的。这名研究的共同资深作者指出,卵巢内充满了卵泡,它们是一群还没有发育成熟的卵子,被分泌激素的细胞包围。而“卵巢的作用是引导这些卵泡逐渐变成熟,并每月生成卵子。”因此,如果想要制造人工卵巢,首先就要模拟好卵巢与卵泡之间相互依存的结构。

去年,这群研究人员利用化学试剂,移除了人类卵巢中的卵泡、血管、以及其他组织,仅留下一个由胶原组成的复杂支架。在显微镜下,研究人员发现,这个支架结构互相交织,组成了一个个小格。“这就好像人类的骨骼在体内支撑起我们的血肉一样,” Woodruff教授说:“每一个器官都有一个细胞外的基质。它们由坚硬的材料组成,就好象是脚手架。”

如果能打印出这个支架,我们或许就能制作出卵巢的基本结构。

这里要提一下3D打印的原理。它就好像普通的打印机一样,一般需要液态的“墨水”。与众不同的是,这些“墨水”在空气中会逐渐固化,形成坚硬的结构。对于打印生物器官来说,也同样如此——研究人员需要找到一种具有生物相容性的材料,在液体的情况下将它打印出,并让它们逐渐形成固体结构。这不是一件轻松的活。

一名充满天赋的博士生解决了这个问题。她使用的是明胶(gelatin),即一种在很多动物卵巢内都很常见的天然胶原。随后,她摸索发现,30度左右是最适合打印的温度。如果温度太高,打出来的结构还没凝固,就会在重力的作用下出现下垂。如果温度太低,明胶还没跑到正确的位置,就会凝结成团。这些发现一举攻破了人工卵巢3D打印的难题。

于是,研究人员制作出了人工卵巢支架的原型——在1.5厘米见方的空间上,研究人员“织”出了多种支撑卵巢的支架,它们的密度各有不同。随后,他们在其中放入了小鼠的卵泡,观察它们的生长情况。实验发现,卵泡在那些“织”得越密的结构中生长得越好,并能在体外存活长达8天。这也许是因为它们能得到更好的结构支持。

在体外实验取得了理想的结果后,研究人员转向了体内实验。他们在3D打印的卵巢支架上留出了一批2毫米大小的小孔,并在每个小孔中植入了一个卵泡。这样,一个人工制造的卵巢就形成了。随后,他们将这些人工卵巢移植入了7只卵巢被移除的小鼠中,观察人工卵巢在生物体中的实际表现。

在焦急的等待中,研究人员先观察到了一个积极的现象——在小鼠体内,血管逐渐渗透进了这些3D打印的卵巢。这对整个实验的意义重大。血管为这些卵泡提供了氧气与营养物质,并能将它们产生的激素通过血液循环带到全身。这些现象也暗示着这些3D打印的卵巢有望行使天然卵巢的功能。

果不其然!这些小鼠先是出现了排卵周期,又有3只小鼠在交配后顺利产下了后代。这些新出生的小鼠一切正常,甚至自己都当上了爹妈。研究人员观察了好几代小鼠的情况,结果堪称完美。他们也因此确认人工卵巢没有对小鼠带来任何明显的副作用。

兴奋之余,Woodruff教授已经将目光投向了远方。她说,团队的下一步计划是在制作在猪里也能正常工作的卵巢。由于猪的器官与人的器官尺寸接近,生理周期也相似,这有望推动这项技术最终应用于人体。更关键的是,这项研究使用的明胶是FDA批准的材料,这也会加速它的开发与审批。

卵巢是一种复杂的器官,它不但与大脑通过激素相联系,其生理周期还会定期影响一次血管。本项研究的成功也让科学家们攻克其他器官的3D打印任务信心满满。未来,更多通过3D打印的器官或将问世,造福那些需要进行器官移植的患者。

参考资料

[1] A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice

[2] Scientists 3D-printed ovaries and made mouse babies

[3] 3D-printed ovaries restore fertility in mice

[4] Scientists 3-D Print Mouse Ovaries That Actually Make Babies

来源:学术经纬

为你推荐

ERA 2026重磅数据发布:耐赋康®携23项最新研究,持续领跑IgA肾病对因治疗赛道资讯

ERA 2026重磅数据发布:耐赋康®携23项最新研究,持续领跑IgA肾病对因治疗赛道

IgA肾病是我国最常见的原发性肾小球疾病,高达75%的患者会在20年后进展至肾衰竭,长期以来,临床缺乏靶向病因的精准治疗方案。

2026-06-12 14:11

诺华盐酸阿曲生坦降价53%,冲击今年国谈资讯

诺华盐酸阿曲生坦降价53%,冲击今年国谈

6月9日,四川省药械招标采购服务中心发布《川药招〔2026〕124号 关于公示部分药品降价的通知》,共涉及228个药品减价,其中,诺华用于治疗IgA肾病的盐酸阿曲生坦位列其中,每盒3...

2026-06-12 13:16

药明康德对美国国防部发起诉讼资讯

药明康德对美国国防部发起诉讼

今日早间,药明康德(603259 SH、02359 HK)发布公告称,2026年6月11日(美国时间),公司已在美国哥伦比亚特区联邦地区法院对美国国防部提起诉讼。

2026-06-12 11:03

博瑞生物双靶点GLP-1注射液减重适应症递交上市申请资讯

博瑞生物双靶点GLP-1注射液减重适应症递交上市申请

博瑞生物6月12日公告称,近日,全资子公司博瑞制药(苏州)有限公司自主研发的BGM0504注射液减重适应症的新药上市申请(NDA),已获国家药品监督管理局(NMPA)药品审评中心(CDE)受理。

2026-06-12 10:10

2026国家医保目录及商保目录调整申报已经完成资讯

2026国家医保目录及商保目录调整申报已经完成

据国家医保局官方微信消息,2026年基本医保目录及商保创新药目录调整申报已于6月10日20:00结束。申报期间共收到818份药品申报材料,包括目录外药品570份(单独申报基本目录509份...

2026-06-11 21:30

我武生物撤回人脐带间充质干细胞II型注射液IND申请,需完善部分药学研究资讯

我武生物撤回人脐带间充质干细胞II型注射液IND申请,需完善部分药学研究

我武生物今日发布公告称,公司间接控股子公司浙江我武干细胞科技有限公司撤回“人脐带间充质干细胞II型注射液”药物临床试验申请。

2026-06-11 17:01

GSK十多年来最大一笔交易,106亿美元收购Nuvalent资讯

GSK十多年来最大一笔交易,106亿美元收购Nuvalent

当地时间6月9日,葛兰素史克(GSK)宣布与Nuvalent达成收购协议,将在10个工作日内以每股124美元的价格现金收购后者所有A类和B类普通股。此次交易的总股本价值估计为106亿美元(...

2026-06-11 16:11

晶泰控股与一家国际知名药企达成超4亿美元AI药物研发合作资讯

晶泰控股与一家国际知名药企达成超4亿美元AI药物研发合作

6月10日,晶泰控股发布公告称,公司与一家国际知名生物制药公司达成战略合作。双方将针对一个GPCR(G蛋白偶联受体)靶点,共同开发具备同类最佳(Best-in-Class)潜力的创新口服...

2026-06-11 15:55

国产硼药联合国产BNCT设备I期临床治疗后30天观察期结束,预计今年第三季度将启动II期临床资讯

国产硼药联合国产BNCT设备I期临床治疗后30天观察期结束,预计今年第三季度将启动II期临床

本次试验采用普利制药的注射用硼[10B]法仑及国科中子的BNCT治疗系统,旨在系统评估该方案治疗复发性头颈部恶性肿瘤的安全性、有效性,并开展药代动力学研究。试验于2025年7月正...

2026-06-11 15:29

国家药监局今日批准四款创新药物上市资讯

国家药监局今日批准四款创新药物上市

中山康方生物医药有限公司申报的古莫奇单抗注射液(商品名:奇佑康)上市,用于治疗适合接受系统治疗或光疗的中度至重度斑块状银屑病成人患者。

2026-06-11 15:17

这家药企停牌,ST,面临退市风险资讯

这家药企停牌,ST,面临退市风险

6月10日晚间,湖南南新制药(688189 SH)发布公告,公司于6月9日收到中国证监会湖南监管局出具的《行政处罚事先告知书》(〔2026〕6号)。公司涉嫌信息披露违法违规行为被依法...

2026-06-10 22:27

凯思凯迪完成 3.18 亿元 D 轮融资,加码胆汁酸代谢赛道,加速全球首创肝病创新药临床落地资讯

凯思凯迪完成 3.18 亿元 D 轮融资,加码胆汁酸代谢赛道,加速全球首创肝病创新药临床落地

本轮融资由太平医疗健康基金、上海科创集团联合领投,粤开资本、昭德投资、涟邦基金等多家专业医疗投资机构跟投

2026-06-10 18:56

诺华泰菲乐联合迈吉宁新适应症获批,为BRAF V600E突变阳性RAIR-DTC患者带来精准治疗新选择资讯

诺华泰菲乐联合迈吉宁新适应症获批,为BRAF V600E突变阳性RAIR-DTC患者带来精准治疗新选择

用于治疗BRAF V600E突变阳性、放射性碘难治或不适用、且血管内皮生长因子酪氨酸激酶抑制剂(VEGFR-TKI)治疗失败的局部晚期或转移性分化型甲状腺癌成人患者。

2026-06-10 18:08

3个项目完成首批生物医学新技术临床研究备案资讯

3个项目完成首批生物医学新技术临床研究备案

6月8日,中国生物技术发展中心发布生物医学新技术临床研究备案完成项目清单(第1批),自5月1日《生物医学新技术临床研究和临床转化应用管理条例》正式生效以来,5月1日至5月22...

2026-06-10 17:51

2026小细胞肺癌创新人文论坛在武汉举办资讯

2026小细胞肺癌创新人文论坛在武汉举办

今日,由北京伍连德公益基金会主办,百济神州支持的“2026小细胞肺癌创新人文论坛”以线上线下结合的形式在武汉隆重举行。

2026-06-10 16:35

35.7亿元!来凯医药PI3Kα抑制剂达成达成海外BD资讯

35.7亿元!来凯医药PI3Kα抑制剂达成达成海外BD

来凯医药将授予Vasque Bio LAE118在全球范围内(不含中国大陆、中国香港、中国澳门、中国台湾地区)的独家开发、生产制造及商业化权益,全权负责该药物海外市场的全流程研发与...

2026-06-10 14:28

腾讯、阿里等入股脑机接口企业阶梯医疗,博睿康完成上市辅导资讯

腾讯、阿里等入股脑机接口企业阶梯医疗,博睿康完成上市辅导

公开资料显示,近日上海阶梯医疗科技有限公司发生工商变更,新增阿里巴巴关联公司杭州灏月企业管理有限公司、腾讯关联公司上海启善投资有限公司等为股东,同时注册资本由100万元...

2026-06-10 10:06

药明康德、诺禾致源等被美国列入“中国军工企业”名单资讯

药明康德、诺禾致源等被美国列入“中国军工企业”名单

今日,药明康德发布公告称,公司注意到,2026年6月8日(美国时间),美国国防部错误地将药明康德列入其根据1260H条款认定的“中国军工企业”正式更新版名单中。

2026-06-09 21:24

微眸医疗完成近亿元A轮融资,全国首个眼科手术机器人多中心随机对照注册临床试验同期收官资讯

微眸医疗完成近亿元A轮融资,全国首个眼科手术机器人多中心随机对照注册临床试验同期收官

本轮A轮融资由元航资本领投,老牌投资机构明桂资本持续加码追投,多家行业知名投资机构联合参与投资,伊嘉资本担任本次融资财务战略合作伙伴。

2026-06-09 20:20

华东医药伊妍仕S型额部适用症变更注册申请获受理资讯

华东医药伊妍仕S型额部适用症变更注册申请获受理

应用范围有望从鼻唇沟皱纹拓展至额部轮廓领域

2026-06-09 20:03