从简单组织到细胞、血管、心室、心房俱全

要换心脏,3D打印一个就成!

2019年04月17日09:05  来源:科技日报
 

4月15日,在以色列特拉维夫大学,3D打印机正在打印3D心脏。新华社/基尼图片社

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。(毛黎)

(责编:闻佳琪(实习生)、熊旭)

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