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改善落髮禿頂問題 3D列印技術能夠幫得上忙!

哥倫比亞大學歐文醫學中心(Columbia University Irving Medical Center)研究人員開發了用於生長新毛囊以防止脫髮的組織工程和3D列印方法。研究人員在培養皿和老鼠身上成長培養出人類毛囊,而這些毛囊可用於解決影響數百萬美國人的掉髮和禿頭問題。

用3D列印技術培育人類毛囊的技術說明影片:

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圖為在培養皿中培養的毛囊。

根據Medgadget報導,最近在《Nature Communications》上發表的這項研究中,研究人員用3D印表機的獨特功能為毛囊生長創造了更自然的微環境。

該團隊用3D列印技術製作塑膠模具,其長而薄的延伸部分僅0.5公釐寬。研究人員表示,之前的製造技術無法創造如此薄的投影,因此3D列印技術的創新極大地促進了該研究。

老鼠的毛細胞很容易在培養皿發育成成熟毛囊植入小鼠體內。然而,人類毛細胞基本上更難以使用,而且之前無法在培養皿或動物模型中培養。為解決此問題,研究人員研究了植入人類毛囊和皮膚結構的新方法。

他們透過對膠原蛋白和人成纖維母細胞圖案化以形成薄凝膠來創建人體皮膚建構體,然後使用具長而窄輻條的3D列印裝置,將深而窄的孔圖案化成膠原凝膠。之後再將發育成毛囊的樹突狀祖細胞接種在孔中,並補充生物活性因子混合物以協助它們發育為成熟毛囊。

研究人員藉由將其植入免疫缺陷的裸鼠中來測試皮膚建構體。4~6週後,他們觀察建構體的毛髮生長,注意到其創造的組織的頭髮結構類似於人類頭髮,並且在生物學層面上也有許多相似之處。

該研究首席研究員Angela Christian表示,他們已展示可生成一個髮髻,一個正確圖案化的頭髮網格,且能將其移植回同個患者的頭皮。這擴大了所有患者的頭髮修復能力。毛髮修復手術將不再受供體毛髮數量的限制。

儘管該方法仍需要優化,但以這種方式產生的人工毛囊可為接受毛髮修復手術的患者產生無限的新毛囊來源。頭髮修復手術需將大2,000個毛囊從頭部後部轉移到前部和頂部。因此通常只有脫髮穩定且還有足夠頭髮的男性患者能接受治療。

這種人工毛囊也能被製藥工業用於篩選新的生髮劑。目前由於不能在實驗室培養皿中培養人類毛囊,因此新髮用藥物的高通量篩選受限制。目前透過篩選未發現任何藥物。唯二被批准用於治療脫髮的Finasteride和Minoxidil最初是作為其他病症的治療方法進行了研究。

該團隊希望培養的頭髮農場能展開高通量藥物篩選,以確定影響頭髮生長的新途徑。


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