Nature Bio:3D打印革命性進(jìn)步！打印可移植器官
日期：2016/2/19
在最近一項(xiàng)發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature Biotechnology上的研究中，科學(xué)家首次使用3D打印機(jī)以活細(xì)胞為“墨水”制造出人類真實(shí)大小的器官和組織。這些打印出來的機(jī)體結(jié)構(gòu)不僅足夠大足夠結(jié)實(shí)，可以用于替換機(jī)體“原裝配件”，還可以進(jìn)行個(gè)性化定制同時(shí)具有功能性。
一位研究人員表示：“這項(xiàng)技術(shù)能夠制造出穩(wěn)定的符合人類尺寸的任意形狀的組織。如果能夠得到進(jìn)一步開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)還有望用于打印活體組織器官并進(jìn)行手術(shù)移植。”
在此之前，生物打印技術(shù)已經(jīng)可以用于打印一些小型的或者極度簡(jiǎn)化的器官?gòu)?fù)制品——比如腦和腎臟組織，因此科學(xué)家們就可以利用這些打印器官進(jìn)行研究，部分替代實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但直到現(xiàn)在仍然沒有研究能夠打印出大型穩(wěn)定的可以用作器官移植的活體。最大障礙之一就是如何在打印過程中保證細(xì)胞存活以及如何將維持器官運(yùn)作的所有“配件”組裝到一起，比如維持氧氣供應(yīng)的血管結(jié)構(gòu)。
如何為細(xì)胞提供足夠的氧氣是制約生物打印技術(shù)發(fā)展的一大難題。該研究團(tuán)隊(duì)從移植受體獲得活細(xì)胞并將其與用于模擬組織，肌肉和軟骨的特殊塑料和膠體結(jié)合到一起克服了這一難題。這些材料為3D打印器官提供了手術(shù)移植過程中所需要的結(jié)構(gòu)，一旦放置到位，那些塑料和膠體成分就會(huì)逐漸消失，只留下打印出來的生物學(xué)材料。
研究人員表示，細(xì)胞還會(huì)分泌產(chǎn)生一種具有支撐作用的基質(zhì)成分幫助維持移植物的形狀，到整個(gè)過程結(jié)束，細(xì)胞會(huì)自行重新排列逐漸脫離對(duì)塑料以及膠體材料的依賴。因此一旦將打印器官組織移植到體內(nèi)，這些移植物就會(huì)逐漸拋棄人工支撐體，促進(jìn)受體產(chǎn)生活體支撐物。
研究人員表示他們已經(jīng)可以應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)以人，兔，小鼠以及大鼠的活細(xì)胞為材料打印耳朵，骨以及肌肉等結(jié)構(gòu)。他們目前還沒有在人類身上進(jìn)行移植檢測(cè)，但他們將人類尺寸的耳朵移植到免疫缺陷小鼠皮下，打印耳朵仍然可以保持形狀，逐漸形成新的支撐軟骨，并可以在兩個(gè)月內(nèi)維持正常的血液供應(yīng)。
對(duì)大鼠進(jìn)行3D打印肌肉組織移植兩周之后，神經(jīng)元開始圍繞著肌肉生長(zhǎng)，而在另外一個(gè)長(zhǎng)達(dá)五個(gè)月的實(shí)驗(yàn)中，移植到大鼠體內(nèi)的3D打印顱骨碎片也形成了新的骨組織同時(shí)帶有正常的血液供應(yīng)。
研究人員表示，在將3D打印器官組織成功移植到人體之前，3D打印技術(shù)仍然有很多路要走，但這項(xiàng)研究已經(jīng)讓人們看到了希望。
信息來源：朗信醫(yī)藥信息
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