来自纽约干细胞基金会(NYSCF)研究所的科学家开发了一种名为节段添加组织工程(SATE)的新型骨骼工程技术。

该技术在科学报告在线发表的一篇论文中有所描述，它允许研究人员将干细胞工程骨组合在一起，创造出大规模的个性化移植物，通过再生医学加强对骨病或损伤患者的治疗。

NYSCF首席执行官Susan L. Solomon说：“我们希望SATE有朝一日能够改善因创伤，癌症，骨质疏松症，骨坏死和其他破坏性疾病而导致骨伤的数百万人的生活。”“我们的目标是帮助这些患者恢复正常生活，并通过利用再生医学的力量，使我们更接近实现这一目标。”

每年有超过一百万人患有骨病引起的骨折，随着人们年龄的增长，他们的骨骼变得越来越脆弱，导致生命后期出现并发症。从因车祸，家庭暴力和战斗服务造成的创伤性伤害到由成骨不全等疾病引起的遗传畸形，骨缺乏的负担是巨大的并且迅速增加。

“在疾病或损伤中获得的骨缺损是一个日益严重的问题，无论病情严重程度如何，为个性化缓解提供有效的治疗方案至关重要，”NYSCF解释 - Ralph Lauren高级首席研究员Giuseppe de Peppo博士，领导这项研究。

骨缺损目前用合成替代物或从骨库或患者身体的另一部分取出的骨移植物治疗。然而，这些治疗通常会引发免疫排斥反应，不会形成功能性骨骼所需的结缔组织或脉管系统，并且可能会被儿科患者迅速超越。

从患者干细胞产生的骨移植物克服了这些限制，

“由于需要更换的缺陷尺寸越来越大，重复制造可以从实验室转移到诊所的移植物变得更加困难，”NYSCF研究员Martina Sladkova博士说，该研究的第一作者。“我们希望看看我们是否可以单独设计较小的骨段，然后将它们组合起来，以创建一种克服当前在实验室中可以生长的骨骼大小和形状限制的移植物。”

为了探讨这个问题，研究小组设计了一种移植物，该移植物对应于兔子股骨缺损，影响了骨骼总体积的30%。他们首先扫描股骨以评估缺损的大小和形状，并生成移植模型。然后，他们将模型划分为更小的部分，并为每个部分创建定制的支架。

然后，研究小组将这些支架与人类诱导的多能干细胞衍生的中胚层祖细胞一起放入生物反应器中，该生物反应器专门设计用于容纳各种尺寸的骨移植物。该生物反应器能够确保整个移植物中组织的均匀发育，这是现有版本的生物反应器经常难以做到的事情。

一旦细胞在支架内整合并生长，然后可以使用生物相容性骨粘合剂或其他矫形装置将骨移植物的区段组合成单个的机械稳定的移植物。

SATE是标准化的，多功能的，易于实施，允许生物工程骨移植更快地实现从实验室到床边的跨越，研究人员有信心实现骨移植工程的潜力，有助于提高骨质移植的生活质量。患有节段性骨缺损的儿科和成人患者。