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          科學家稱五年內將3D打印人類心臟

          欄目:行業資訊 發布時間:2016-06-24

            [摘要]美國科學家表示,未來幾年之內將3D打印組裝完整的心臟組織,并能與患者身體完美地結合在一起。

            

            基于患者細胞制造的器官將解決一些患者對捐獻器官排斥性問題(模型)

            騰訊科學訊(悠悠/編譯) 據英國每日郵報報道,從人類耳朵至功能性瓣膜,3D打印機早已用于醫學領域。目前,美國科學家正在使用3D打印機嘗試制造一個完整的人類心臟。

            他們的終極目標是使用患者細胞通過移植手術制造一個新的心臟組織,首先是3D打印制造一個心臟,之后移植到患者體內,預計手術室成功移植3D打印心臟仍需數年或者數十年時間。

            這項技術并非遙不可及,目前,研究人員已使用3D打印機制造出夾板、心臟瓣膜,甚至是耳朵。研究負責人、細胞生物學家斯圖亞特-威廉姆斯(Stuart Williams)稱,迄今為止,美國路易斯維爾大學成功打印制造出心臟瓣膜和帶有細胞的微型血管。

            他們在老鼠和其它小型動物身體上已成功測試這種微型血管,威廉姆斯認為,未來3-5年科學家能夠打印部分心臟,并組裝成一個完整的心臟組織。最終形成的心臟被稱為“生物心臟”,混合了自然和人造元素。

            威廉姆斯教授稱,最大的挑戰是將人造器官整合近似成一個正常心臟。利用患者細胞制造的人造器官可解決一些患者使用捐獻器官或者人造器官產生的身體排斥性,并消除對抗排斥性藥物的需求。如果按照計劃進行,威廉姆斯教授認為3D打印心臟將在未來10年之內投入臨床測試。

            他指出,3D打印心臟可由患者體內脂肪提取的細胞進行制造,但當前仍有大量困難,其中包括理解如何使該器官打印之后保持組織存活。研究小組成員美國維克森林大學安東尼-阿特拉(Anthony Atala)博士使用3D打印機試著制造一個人類腎,他說:“對于腎和心臟等復雜器官,最大的挑戰是如何對其提供充足氧氣,直至完全與患者身體整合在一起。”

            這個3D打印機的工作方式與噴墨打印機相同,細胞在3D打印機中凈化,之后從切面部分打印,使用一種計算機模型逐層打印心臟組織。威廉姆斯使用的3D打印機采用凝膠和活細胞混合物逐步形成心臟結構,最終這些細胞能夠結合在一起,形成心臟組織。

            威廉姆斯接受《連線》雜志記者采訪時稱,3D打印機能夠復制部分心臟組織,未來它將在3個小時之內打印制造整個心臟。但是大量的血管和心臟瓣膜需要單獨打印和組裝。現今3D打印技術已應用于醫學其它領域,例如:2013年,康奈爾大學醫師使用活細胞培育人類耳朵。


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