2008年12月29日,新加坡理工學(xué)院最近成功開發(fā)出全球第一個雙軸旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器,能夠利用病人自身的干細胞"量身定做"新骨頭,再由醫(yī)生把它安置到骨頭的斷裂口,讓干細胞慢慢分化成骨細胞,與裂痕周圍骨細胞融合,修復(fù)斷骨。
所謂生物反應(yīng)器,是指在體外造就一個與體內(nèi)相似的環(huán)境,加速培養(yǎng)細胞、組織乃至器官的系統(tǒng)。此前的生物反應(yīng)器只能單軸旋轉(zhuǎn),而新加坡理工學(xué)院開發(fā)的這種反應(yīng)器卻是雙軸旋轉(zhuǎn),利用計算流體力學(xué)讓營養(yǎng)通過液體流動,更均勻地分布到干細胞里。這種培育干細胞的方法比在培植皿里培植的要快十倍,可大大縮短治療時間,這在骨頭損壞面積特別大的情況下特別有用。
報道說,醫(yī)生用破裂的頭蓋骨作試驗,他們先依照頭蓋骨缺口的形狀和厚度,制造蜂窩組織支架,再把從病人骨髓里提取的干細胞作為“種子”,放入反應(yīng)器的容器內(nèi),再往容器里添加紅色營養(yǎng)液體,包括葡萄糖、維生素及氨基酸等,干細胞需要這些營養(yǎng)“繁殖”。反應(yīng)器啟動后,容器根據(jù)所設(shè)定的電腦程序,按照垂直、水平兩個軸線旋轉(zhuǎn),讓干細胞隨著液體流動“繁殖”,并“住進”支架。當(dāng)蜂窩組織支架“住滿”干細胞后,就可以把支架從容器取出,固定到頭蓋骨的缺口上。過些日子,支架內(nèi)的干細胞就會受周圍骨細胞的影響而分化成為骨細胞,支架也能自行分解。除了修復(fù)頭蓋骨外,這項技術(shù)還適用于眼眶部分、下顎骨和腿骨等比較厚的骨頭修復(fù)。
這項技術(shù)目前已經(jīng)在老鼠腿骨上試驗成功,被切除腿骨的老鼠接受治療后,3個月內(nèi)就可康復(fù)。這項技術(shù)的首席研究員莊文勝說,接下來要用幾種較大型的動物做相同試驗,然后才能在人類身上進行臨床試驗。