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新研究进展,用心脏病患者的组织打印3D心脏患者的福音来了

发布时间:2019-04-16 22:35  来源:猫扑养生网(www.domop.cc)    我有话说 

导读:尽管3D打印在过去几年中取得了突飞猛进的发展,但使用它来打印功能性人体器官仍然是一个遥远的梦想。然而,最近,科学家们已经将这一梦想拉近了一步。 心血管疾病是美...

尽管3D打印在过去几年中取得了突飞猛进的发展,但使用它来打印功能性人体器官仍然是一个遥远的梦想。然而,最近,科学家们已经将这一梦想拉近了一步。

心血管疾病是美国的主要死因。

据统计,每年有数十万的人死于心脏病的发作。

一旦进展到最后阶段,唯一的治疗选择是心脏移植。

因为心脏捐献者太少,等待挽救生命的移植手术的时间很长。

新研究进展,用心脏病患者的组织打印3D心脏患者的福音来了-图片来自猫扑养生网_www.domop.cc以色列特拉维夫大学的研究人员制作出世界上第一颗使用患者细胞的3D打印心脏,这一心脏和兔子的心脏差不多大。该项目负责人塔尔·德维尔(Tal Dvir)说,这是“世界上第一次有人成功地设计并打印出一个充满细胞、血管、心室的完整心脏”。科学家们表示,在3D打印心脏可以移植到病人身上之前还面临着许多挑战。

科学家们热衷于找到修补现有心脏组织的方法,以消除或推迟移植的需要。

例如,如果外科医生可以将一种物质插入心脏,它可以形成一个临时支架来支持细胞并促进细胞重组。

这种所谓的心脏组织工程存在许多问题; 主要是,科学家需要找到一种身体不会拒绝的材料。研究人员已经尝试了一系列材料和方法,但完美的候选者是来自患者体内的细胞。

Bioink和干细胞

近年来,研究人员在人工复制人体组织方面取得了一些进展。

来自以色列特拉维夫大学的一组科学家将这项工作向前推进了一步,将心脏组织工程推向了下一阶段。

“这是任何地方第一次成功地设计和印刷了一个充满细胞,血管,心室和腔室的整个心脏。”

新研究进展,用心脏病患者的组织打印3D心脏患者的福音来了-图片来自猫扑养生网_www.domop.cc首席研究员Tal Dvir教授

科学家设计了一种开创性的方法,使他们能够创造出迄今为止最接近人造心脏的方法。

他们的第一步是对患者的脂肪组织进行活组织检查; 然后,他们将细胞物质与非细胞物质分离。

研究人员将脂肪组织的细胞重新编程为多能干细胞,这种干细胞可以发展成心脏生长所必需的细胞类型。

非细胞物质由结构成分组成,如糖蛋白和胶原蛋白; 科学家修改了这些以将它们变成“生物链接”。

然后,他们将这种bioink与干细胞混合在一起。细胞分化成心脏或内皮细胞(排列血管),科学家们可以利用这些细胞制造心脏补片,包括血管。

'兔子心脏的大小'

“这颗心由人体细胞和患者特异性生物材料制成。在我们的工艺过程中,这些材料可作为生物材料,由糖和蛋白质制成的物质,可用于复杂组织模型的3D打印,”Dvir教授说。

他接着说:“过去人们已经设法对心脏结构进行三维打印,但不能用细胞或血管进行3D打印。我们的结果证明了我们未来在设计个性化组织和器官替代方法方面的潜力“。

为了展示他们技术的潜力,科学家创造了一个小但解剖学上精确的心脏,完整的血管和细胞。

“在这个阶段,我们的3D心脏很小,只有兔子心脏的大小,”Dvir教授说。“但更大的人类心灵需要相同的技术。”

新研究进展,用心脏病患者的组织打印3D心脏患者的福音来了-图片来自猫扑养生网_www.domop.cc值得注意的是,这项技术仍远未能取代心脏移植手术。这只是沿着这条道路迈出的又一步 - 尽管步伐相当大。

正如Dvir教授所说,关键的下一个任务是教他们表现得像心一样; 他解释说,他们“需要进一步发展印刷的心脏。细胞需要形成抽水能力;它们目前可以收缩,但我们需要它们一起工作。”

“我们的希望,”他接着说,“我们将成功并证明我们的方法的功效和实用性。”

前面还有很长的路要走,但研究人员对他们走了多远感到兴奋。

“也许,10年后,世界上最好的医院将会有器官打印机,这些程序将定期进行。”

【责任编辑:小丽_张】
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