科學家(jiā)稱五年內(nèi)将3D打印人(rén)類心髒
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2016-06-24 08:51
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[摘要]美國科學家(jiā)表示，未來(lái)幾年之內(nèi)将3D打印組裝完整的心髒組織，并能與患者身體(tǐ)完美地結合在一起。
基于患者細胞制(zhì)造的器(qì)官将解決一些(xiē)患者對捐獻器(qì)官排斥性問題(模型)
騰訊科學訊(悠悠/編譯) 據英國每日郵報報道(dào)，從人(rén)類耳朵至功能性瓣膜，3D打印機早已用于醫(yī)學領域。目前，美國科學家(jiā)正在使用3D打印機嘗試制(zhì)造一個(gè)完整的人(rén)類心髒。
他們的終極目标是使用患者細胞通(tōng)過移植手術(shù)制(zhì)造一個(gè)新的心髒組織，首先是3D打印制(zhì)造一個(gè)心髒，之後移植到患者體(tǐ)內(nèi)，預計(jì)手術(shù)室成功移植3D打印心髒仍需數(shù)年或者數(shù)十年時(shí)間(jiān)。
這項技(jì)術(shù)并非遙不可(kě)及，目前，研究人(rén)員已使用3D打印機制(zhì)造出夾闆、心髒瓣膜，甚至是耳朵。研究負責人(rén)、細胞生(shēng)物學家(jiā)斯圖亞特-威廉姆斯(Stuart Williams)稱，迄今為(wèi)止，美國路易斯維爾大(dà)學成功打印制(zhì)造出心髒瓣膜和(hé)帶有(yǒu)細胞的微型血管。
他們在老鼠和(hé)其它小(xiǎo)型動物身體(tǐ)上(shàng)已成功測試這種微型血管，威廉姆斯認為(wèi)，未來(lái)3-5年科學家(jiā)能夠打印部分心髒，并組裝成一個(gè)完整的心髒組織。最終形成的心髒被稱為(wèi)“生(shēng)物心髒”，混合了自然和(hé)人(rén)造元素。
威廉姆斯教授稱，最大(dà)的挑戰是将人(rén)造器(qì)官整合近似成一個(gè)正常心髒。利用患者細胞制(zhì)造的人(rén)造器(qì)官可(kě)解決一些(xiē)患者使用捐獻器(qì)官或者人(rén)造器(qì)官産生(shēng)的身體(tǐ)排斥性，并消除對抗排斥性藥物的需求。如果按照計(jì)劃進行(xíng)，威廉姆斯教授認為(wèi)3D打印心髒将在未來(lái)10年之內(nèi)投入臨床測試。
他指出，3D打印心髒可(kě)由患者體(tǐ)內(nèi)脂肪提取的細胞進行(xíng)制(zhì)造，但(dàn)當前仍有(yǒu)大(dà)量困難，其中包括理(lǐ)解如何使該器(qì)官打印之後保持組織存活。研究小(xiǎo)組成員美國維克森(sēn)林大(dà)學安東尼-阿特拉(Anthony Atala)博士使用3D打印機試着制(zhì)造一個(gè)人(rén)類腎，他說：“對于腎和(hé)心髒等複雜器(qì)官，最大(dà)的挑戰是如何對其提供充足氧氣，直至完全與患者身體(tǐ)整合在一起。”
這個(gè)3D打印機的工作(zuò)方式與噴墨打印機相同，細胞在3D打印機中淨化，之後從切面部分打印，使用一種計(jì)算(suàn)機模型逐層打印心髒組織。威廉姆斯使用的3D打印機采用凝膠和(hé)活細胞混合物逐步形成心髒結構，最終這些(xiē)細胞能夠結合在一起，形成心髒組織。
威廉姆斯接受《連線》雜志(zhì)記者采訪時(shí)稱，3D打印機能夠複制(zhì)部分心髒組織，未來(lái)它将在3個(gè)小(xiǎo)時(shí)之內(nèi)打印制(zhì)造整個(gè)心髒。但(dàn)是大(dà)量的血管和(hé)心髒瓣膜需要單獨打印和(hé)組裝。現今3D打印技(jì)術(shù)已應用于醫(yī)學其它領域，例如：2013年，康奈爾大(dà)學醫(yī)師(shī)使用活細胞培育人(rén)類耳朵。
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