科學(xué)家使用患者的細(xì)胞3D打印一顆微型的活體心臟

魔猴君  行業(yè)資訊   2017天前

有史以來第一次，以色列科學(xué)家創(chuàng)造了一種血管化的人類心臟，使用3D打印機(jī)將患者的人體組織結(jié)合起來。

圖片來源：TAU

周一，特拉維夫大學(xué)的一個研究小組揭示了3D打印的心臟，它完全符合人類患者的免疫，細(xì)胞，生化和解剖學(xué)特性。在以前，科學(xué)家們已經(jīng)能成功地打印沒有血管的簡單組織。但這次的人造心臟和以往不一樣。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，這是第一次成功地設(shè)計和印刷了一個充滿細(xì)胞，血管，心室和腔室的整個心臟。TAU分子細(xì)胞生物學(xué)和生物技術(shù)學(xué)院的Tal Dvir教授說領(lǐng)導(dǎo)了這項研究，同時參與這項目研究的科學(xué)家還有Nadav Noor，Assaf Shapira博士，Reuven Edri，Idan Gal和Lior Wertheim。

該過程涉及從患者進(jìn)行脂肪組織的活組織檢查，然后分離細(xì)胞和α-細(xì)胞材料。當(dāng)細(xì)胞被重新編程為多能干細(xì)胞并有效分化為心臟或內(nèi)皮細(xì)胞時，細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），一種細(xì)胞外大分子的三維網(wǎng)絡(luò)，如膠原蛋白和糖蛋白，被加工成個性化的水凝膠，作為印刷“墨水”。然后將分化的細(xì)胞與生物墨水混合，并用于3D打印患者特異性免疫相容的心臟補(bǔ)片與血管，隨后是整個心臟。 3D打印過程大約需要3-4個小時。

圖片來源：TAU

據(jù)魔猴網(wǎng)了解，這顆心臟由人體細(xì)胞和患者特異性生物材料制成。在我們的工藝中，這些材料可用作生物油墨，由糖和蛋白質(zhì)制成的物質(zhì)，可用于復(fù)雜組織模型的3D打印，過去人們已經(jīng)設(shè)法對心臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維打印，但不能用細(xì)胞或血管。這次的研究結(jié)果證明了我們未來在設(shè)計個性化組織和器官替代方法方面的潛力。

到目前為止，TAU生產(chǎn)的3D打印心臟大小適合兔子。它需要在生物反應(yīng)器中經(jīng)歷成熟過程以保持細(xì)胞存活并使其生長以適應(yīng)真人大小的心臟。他們說，下一步是讓心臟有的組織有互動的能力，實現(xiàn)輸血能力。該過程需要大約一個月，之后他們將心臟移植到動物如兔子和大鼠中進(jìn)行測試。他們希望這將在一兩年內(nèi)實現(xiàn)。 Dvir表示，希望在10年內(nèi)，世界上最好的醫(yī)院將有器官生物3D打印機(jī)，他們有能力自己打印所需要的器官。

網(wǎng)編譯自：3ders.org