明尼苏达大学的工程师和医学研究人员联手开发了一种突破性的3D打印设备，该设备有一天可以帮助患有长期脊髓损伤的患者恢复某些功能。

由硅树脂制成的3D打印指南作为专用单元的平台，然后在其顶部进行3D打印。该导向器将通过外科手术植入脊髓的受损区域，在该区域中，该导向器将充当受伤区域上方和下方的活神经细胞之间的一种“桥梁”。希望这将有助于患者减轻疼痛并恢复某些功能，例如控制肌肉，肠和膀胱。该研究发表在《高级功能材料》上。

“这是任何人第一次能够在3D打印的指南上直接3D打印源自成年人类细胞的神经元干细胞，并使这些细胞在实验室中分化为活跃的神经细胞，” Michael McAlpine博士说。是该研究的合著者，也是明尼苏达大学的本杰明·梅休(University of Minnesota)大学的科学与工程学院机械工程副教授。

该研究的合著者，明尼苏达大学医学院的医学系助理教授安·帕尔(Ann Parr)博士说：“这是开发一种可以帮助脊髓损伤患者的治疗方法的非常激动人心的第一步。”神经外科和干细胞研究所。“目前，对于长期脊髓损伤的患者，没有任何好的，精确的治疗方法。”

目前，美国大约有285,000人遭受脊髓损伤，每年全国范围内约有17,000例新的脊髓损伤。

在过去两年中，由明尼苏达大学开发的这一新过程中，研究人员首先从成年细胞中提取出任何种类的细胞，例如皮肤细胞或血细胞。使用新的生物工程技术，医学研究人员能够将细胞重编程为神经元干细胞。

工程师使用独特的3D打印技术将这些单元格打印到硅胶导板上，其中使用同一3D打印机同时打印导板和单元格。该指南使细胞保持活力，并允许它们转变为神经元。该团队开发了一种原型导板，该导板将通过外科手术植入到脊髓的受损部位，并帮助在损伤的每一侧连接活细胞。

“一切都在正确的时间汇聚在一起，”帕尔说。“我们能够使用最近几年开发的最新细胞生物工程技术，并将其与最先进的3D打印技术相结合。”

即使有了最新技术，开发原型指南也不容易。

“用3D打印如此精致的细胞非常困难，” McAlpine说。“最困难的部分是使细胞保持快乐和存活。我们在印刷过程中测试了几种不同的配方。我们能够在3D打印过程中保持大约75%的细胞存活，然后将它们转变为健康的神经元

，这一事实真是令人惊讶。”如果下一步成功，那么这项研究的回报将是生命的-为那些遭受脊髓损伤的人而改变。

帕尔说：“我们发现，在伤口上传递任何信号都可以改善患者的功能。”“人们普遍认为，脊髓损伤的人只有再次行走才能感到快乐。实际上，大多数人都希望简单的事情，例如膀胱控制或能够停止腿部无法控制的运动。这些简单的功能改进可以大大改善他们的生活。”