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美媒:科研人員用患者細胞制造出世界首個3D打印心臟

日期: 2019-04-18
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? ? ? ?據合眾國際社網站4月15日報道,過去,科學家曾使用患者的細胞制造出人工心臟和經生物工程改造的組織。但這項最新的壯舉是科學家首次用生物材料制造出復雜器官。


? ? ? ?研究負責人、特拉維夫大學細胞生物學教授和材料科學家塔勒·德維爾在新聞稿中說:“這是世界上首次有人成功設計和打印出帶有完備細胞、血管、心室和心房的完整心臟。”


? ? ? ?報道稱,這一概念驗證性成果可為新型器官移植方法鋪平道路。對于晚期心力衰竭的患者來說,心臟移植是唯一的治療辦法。但目前缺乏捐獻心臟的人。


? ? ? ?德維爾說:“這個心臟是由人類細胞和患者特有的生物材料制成的。我們在制作過程中把這些材料當作生物油墨。生物油墨是由糖和蛋白質構成的物質,可以在3D打印中使用,打印出復雜的組織模型。我們的研究結果證明,我們的方法有潛力在未來被用作設計制造出某人專屬的組織和替換器官。”


? ? ? ?科研人員此次打印出來的心臟無法用于人體移植手術。盡管這個心臟已完全血管化,但其大小僅相當于兔子的心臟。


? ? ? ?德維爾說:“不過,更大的人類心臟需要的是同樣的技術。”


? ? ? ?研究人員本周在德國《先進科學》雜志上詳細介紹了他們的突破。


? ? ? ?為了制造用于打印心臟的生物油墨,科研人員從一名患者身上提取了脂肪細胞,把脂肪細胞重新編輯成多能干細胞,然后將這些干細胞分化為心臟細胞和內皮細胞(構成了血管內部)。科研人員把分化的細胞混合在一起,形成生物油墨,然后用專門的3D打印機將生物油墨分層打印到臺上,形成一顆小心臟。


? ? ? ?德維爾說:“這樣設計制造出的材料,其生物適合性對于避免產生排異反應至關重要,排異反應會危及此類治療方法的成功。理想情況下,生物材料應該與患者自身的組織擁有同樣的生化、力學和局部特性。在這里,我們可以報告一個簡單的方法,3D打印出厚實、血管化和可灌注的心臟組織,這些組織能夠完全匹配患者的免疫、細胞、生化和解剖特性。”


? ? ? ?報道稱,盡管這個心臟的細胞現在可以收縮,但它們并不同步,也無法完全發揮作用。科研人員需要更好地設計3D打印的心臟以及心臟的各個部分和細胞,以協調它們的運動,讓打印出來的心臟不僅看起來像真的心臟,還能像真的心臟一樣發揮作用。


? ? ? ?研究人員如果能夠打印出一個發揮應有作用的心臟,他們就可以開始在真正的動物模型上測試這項技術。

? ? ? ?|來源:參考消息網



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