新加坡研究人員利用人工智能和3D生物打印定制口腔移植

魔猴君  科技前沿   103天前

新加坡國立大學(NUS)的一個團隊開發了一種通過結合3D生物打印和人工智能(AI)來創建定制牙齦移植的方法。這項新技術由牙科學院助理教授Gopu Sriram領導，與傳統方法相比，它提供了一種更具適應性且侵入性更小的解決方案，傳統方法通常需要從患者口腔中取出組織，而這個過程有時很痛苦，并且受到可用組織量的限制。

因此，這種方法可以簡化牙齦問題的治療，例如與牙齦疾病或牙種植體相關的問題。通過創建完全適合每個患者的移植物，不僅可以提高治療效果，還可以減少不適并限制恢復期間感染等并發癥的風險。

3D生物打印和人工智能：個性化牙齦移植的突破

傳統上，這些移植是通過直接從患者口腔中取出組織來進行的，但這種方法可能會不舒服，提供的組織量有限，并且可能導致并發癥。為了克服這些缺點，研究人員開始轉向3D生物打印。他們還開發了一種特殊的生物墨水，可以促進細胞再生，同時確保精確的打印和穩定的組織結構。3D生物打印的成功取決于幾個關鍵因素，例如擠壓壓力、打印速度、噴嘴尺寸、生物墨水粘度和打印機溫度。過去，調整這些參數是通過反復試驗手動完成的，這是一個漫長而昂貴的過程。為了改進這一步驟，人工智能的整合使得簡化工作成為可能。新加坡國立大學生物醫學工程系主任Dean Ho教授解釋說：“人工智能改變了我們的方法，將優化生物打印參數所需的試驗次數從數千次減少到僅25種組合。?

生物打印的牙齦移植表現出優異的仿生特性，打印后以及培養18天后細胞活力均達到90%以上。它們還保留了它們的形狀和結構，分析顯示存在必需蛋白質和類似于天然牙齦的多層組織。助理教授Sriram補充道：“這項研究展示了人工智能和3D生物打印如何融合，通過精準醫療解決復雜的醫療問題?！薄巴ㄟ^針對每位患者優化組織移植，我們可以減少牙科手術的侵入性，同時確保更好的愈合和恢復。”

口腔組織這種自我修復且不留下疤痕的能力可能有更廣泛的應用。這項研究的結果確實有助于開發其他組織（例如皮膚）的移植物，從而改善皮膚傷口的愈合且不留下痕跡。

編譯整理：3dnatives