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科學(xué)家稱(chēng)五年內(nèi)將3D打印人類(lèi)心臟

2016-06-15 來(lái)源:健客網(wǎng)社區(qū)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:研究人員已使用3D打印機(jī)制造出夾板、心臟瓣膜,甚至是耳朵。研究負(fù)責(zé)人、細(xì)胞生物學(xué)家斯圖亞特-威廉姆斯(StuartWilliams)稱(chēng),迄今為止,美國(guó)路易斯維爾大學(xué)成功打印制造出心臟瓣膜和帶有細(xì)胞的微型血管。

  從人類(lèi)耳朵至功能性瓣膜,3D打印機(jī)早已用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。目前,美國(guó)科學(xué)家正在使用3D打印機(jī)嘗試制造一個(gè)完整的人類(lèi)心臟。

  他們的終極目標(biāo)是使用患者細(xì)胞通過(guò)移植手術(shù)制造一個(gè)新的心臟組織,首先是3D打印制造一個(gè)心臟,之后移植到患者體內(nèi),預(yù)計(jì)手術(shù)室成功移植3D打印心臟仍需數(shù)年或者數(shù)十年時(shí)間。

  這項(xiàng)技術(shù)并非遙不可及,目前,研究人員已使用3D打印機(jī)制造出夾板、心臟瓣膜,甚至是耳朵。研究負(fù)責(zé)人、細(xì)胞生物學(xué)家斯圖亞特-威廉姆斯(StuartWilliams)稱(chēng),迄今為止,美國(guó)路易斯維爾大學(xué)成功打印制造出心臟瓣膜和帶有細(xì)胞的微型血管。

  他們?cè)诶鲜蠛推渌⌒蛣?dòng)物身體上已成功測(cè)試這種微型血管,威廉姆斯認(rèn)為,未來(lái)3-5年科學(xué)家能夠打印部分心臟,并組裝成一個(gè)完整的心臟組織。最終形成的心臟被稱(chēng)為“生物心臟”,混合了自然和人造元素。

  威廉姆斯教授稱(chēng),最大的挑戰(zhàn)是將人造器官整合近似成一個(gè)正常心臟。利用患者細(xì)胞制造的人造器官可解決一些患者使用捐獻(xiàn)器官或者人造器官產(chǎn)生的身體排斥性,并消除對(duì)抗排斥性藥物的需求。如果按照計(jì)劃進(jìn)行,威廉姆斯教授認(rèn)為3D打印心臟將在未來(lái)10年之內(nèi)投入臨床測(cè)試。

  他指出,3D打印心臟可由患者體內(nèi)脂肪提取的細(xì)胞進(jìn)行制造,但當(dāng)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(guó)維克森林大學(xué)安東尼-阿特拉(AnthonyAtala)博士使用3D打印機(jī)試著制造一個(gè)人類(lèi)腎,他說(shuō):“對(duì)于腎和心臟等復(fù)雜器官,最大的挑戰(zhàn)是如何對(duì)其提供充足氧氣,直至完全與患者身體整合在一起。”

  這個(gè)3D打印機(jī)的工作方式與噴墨打印機(jī)相同,細(xì)胞在3D打印機(jī)中凈化,之后從切面部分打印,使用一種計(jì)算機(jī)模型逐層打印心臟組織。威廉姆斯使用的3D打印機(jī)采用凝膠和活細(xì)胞混合物逐步形成心臟結(jié)構(gòu),最終這些細(xì)胞能夠結(jié)合在一起,形成心臟組織。

  威廉姆斯接受《連線(xiàn)》雜志記者采訪(fǎng)時(shí)稱(chēng),3D打印機(jī)能夠復(fù)制部分心臟組織,未來(lái)它將在3個(gè)小時(shí)之內(nèi)打印制造整個(gè)心臟。但是大量的血管和心臟瓣膜需要單獨(dú)打印和組裝。現(xiàn)今3D打印技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)其它領(lǐng)域,例如:2013年,康奈爾大學(xué)醫(yī)師使用活細(xì)胞培育人類(lèi)耳朵。

 

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