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2019/04/24
全球首次利用干细胞技术成功设计和3D打印出完整心脏!
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。
科技日报特拉维夫4月16日电 (记者毛黎)以色列特拉维夫大学研究人员15日宣布,他们利用患者细胞和生物材料,首次成功设计和打印出充满细胞、血管并有心室和心房的完整心脏。而此前打印出的心脏结构,只是无血管的简单组织。
在以色列,心脏病是排在癌症之后的第二大杀手。通常,心脏移植手术是针对心力衰竭晚期患者仅有的疗法。美国需心脏移植的患者等候期可达6个月或更长。在以色列和美国,不少患者在期待之中死去。
研究项目带头人塔尔·德维尔解释说,他们3D打印的人工心脏是以人体细胞和具患者特异性的生物材料作为生物打印原料制成的。研究中,首先从患者身上取得活检脂肪组织,然后将其中的细胞分离出来。这些细胞被重新编程为多能干细胞后,有效地分化成了心脏细胞或内皮细胞。接下来,将胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质(ECM)加工成个性化的水凝胶,然后将分化的细胞与其混合,用于打印具有患者特异性、无排异性的带血管的心脏组成部分,最终获得完整的心脏。
德维尔认为,使用“原生”患者特异性材料对于成功设计个性化组织和器官至关重要。新的研究结果证明,这种方法在未来极具潜力。
虽然在现阶段,这颗3D打印心脏的大小仅适合兔子,但研究人员相信,采用相同的技术,他们能够获得尺寸更大的人类心脏。
研究人员下一步打算先进行动物心脏移植实验,并最终完成人体心脏移植。德维尔说,希望在未来10年内,全球最好的医院都拥有人体器官3D打印机,能够常规地为患者打印器官进行移植手术。
参考资料来源:百度百科-3D打印、央视CCTV 科技日报、生物谷