【大紀元2013年06月04日訊】（大紀元記者沙莉編譯報導）耳朵的形狀非常有特點，如果因意外或疾病失去一隻耳朵，外科醫生很難更換上一隻新耳朵。瑞士和瑞典的研究人員現在能夠藉助一種細菌製作一種人工耳，使之從視覺上和感覺上都與真體相近。
耳朵是一個複雜的器官，不僅腦袋裡面隱藏的部份複雜，外面的部份也複雜。耳朵大部份組織為軟骨，既不包含神經也沒有血管，受傷後不能再生。重建耳朵對外科醫生是一項挑戰，因為患者通常需要一個看起來和感覺起來都像原來耳朵一樣的耳朵。蘇黎世聯邦理工學院的研究人員新開發的假耳不僅看起來像真耳一樣，也具備耳朵的感覺：有的地方硬，有的地方軟。
蘇黎世聯邦理工學院生物力學研究所的斯托克（Kathryn Stok）帶領一個國際研究小組歸納出軟骨的機械性能特點，研究耳朵的不同部位的軟骨如何做到結實且不失柔韌，並將之應用於假體開發。
為此，他們進行了一系列的機械試驗來測量不同點的軟骨特徵。在同樣的實驗設置中，他們也測試了新的生物材料的屬性。由此，研究人員可以決定如何調整生物材料來儘可能準確模擬真實耳朵。
細菌製作生物材料 匹配人體效果好
該生物材料由納米纖維素纖維網製成，納米纖維素纖維則由木醋桿菌（Gluconacetobacter xylinus）製備。瑞典研究人員馬丁內斯（Héctor Martínez）說：「木醋桿菌自然生成納米纖維素材料，打造一個保護細菌本身的環境。」
斯托克解釋說，「優點之一是我們可以定製材料，以產生更流暢和更堅固的結構，仿照一個真正的耳朵。」另外一個優點是人體可以很好地承受這種材料。
研究人員使用磁共振成像方法掃瞄健康耳，並用三D打印製作矽膠模具。然後讓細菌紡出納米纖維素材料。在耳朵需要硬的地方壓縮納米纖維素材料，需要軟的部份使用凝膠珠。然後徹底清洗材料，去除細菌和凝膠珠，最後得到納米纖維素結構，作為軟骨細胞支架。研究人員在培養皿中，使細胞在結構上或凝膠珠製成的孔隙中生長，產生所需形狀的軟骨。該結構有兩個功能：一是作為基架，使新的組織可以在培養皿中生長，另外可作為植入物來支持新耳。
細菌納米纖維是直徑為1~100納米，長為直徑100倍以上的纖維狀物，是一種環境友好的納米材料。
新方法不痛苦 且精確模仿原耳
這種新方法比當前常用的方法更能準確的重建新耳。目前重建耳朵的方法可需要除去多達四塊肋骨的軟骨製作新耳朵，過程非常令人痛苦。醫生需要從患者的肋骨取下軟骨，用目測將軟骨雕刻成耳朵形狀，然後包上皮膚，移植到頭部，由人體產生結締組織連接上軟骨與上覆皮膚。這個手術可能永久性地損壞病人的肋骨，並且，新耳朵的形狀也取決於外科醫生的技術。如果採用控制設計人工材料製作假體，則要麼太軟或太硬，不僅不舒服，有時也會引起併發症。
斯托克團隊通過掃瞄真耳可以用納米纖維素製作形狀完全對稱的假耳，堅固度接近真正的耳朵軟骨，研究人員預計，它將會很快進入臨床應用。斯托克說，「同體內的其它軟骨相比，耳廓具有非常複雜的形狀。我們已經開發了製作耳朵的過程，我們也可以將其轉移到製作任何其他的軟骨。」
斯托克預計最大的需求大約是用於膝蓋關節的軟骨，也可用於鼻、喉和椎間盤軟骨。
研究成果發表在「生物醫學材料的力學行為期刊」（Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials）上。
（責任編輯：畢儒宗）
