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世界首颗用人体细胞3D列印的心脏诞生可如活体跳动

2020-06-15 I新生活 722 ℃
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世界首颗用人体细胞3D列印的心脏诞生可如活体跳动
Reuters

3D 列印技术越来越先进,过去有不少应用在医疗上的案例,不只是实现模组结构,还能因应更複杂的内部结构,两年前瑞士的研究员首次用 3D 列印技术印出首颗可跳动人工心脏,英国的科学家成功用3D列印技术结合「生物墨水」打造出人类角膜。

近日,世界首颗用人体细胞 3D 列印的心脏诞生了,本週以色列特拉维夫大学在综合科技期刊《Advanced Science》上发表论文,展现这项突破性的技术发展。

这颗心脏相当精巧,和兔子心脏大小差不多,长度约两公分却已涵盖细胞、血管、心室和腔室,还有其他支撑结构,已可实现如活体心脏的跳动,和过去没有血管或其他组织的列印心脏相比有了大幅的进步。

过去,人造器官都大多为合成材料以及其他非源自患者的材料合成,然而,据本次论文内容,列印心脏是来自患者身上取下的网膜组织所造,也就是列印的成品不会在器官移植时与人体产生任何的排斥反应。

首先,在列印过程中,会将网膜组织分离成细胞和基质两部分,透过重新编程,网膜中分离出的体细胞会再次回归可以分化的多能干细胞。接着在诱导下,多能干细胞重新分化构成心脏主体的心肌细胞与构成血管的内皮细胞。他们将分别置于水凝胶中培养,产出 3D 列印所需的原料与生物墨水。

世界首颗用人体细胞3D列印的心脏诞生可如活体跳动
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研究人表示,目前的技术可实现的仅在微型细胞,不过即便是要做成人类大小的心脏也会使用相同技术,接着要思考的问题是如何将血管相连与人体合而为一。

虽然与真正替代人体心脏还有一大步,但是以目前的技术若是应用在其他器官或是作为心脏修补都相当有机会。研究人员最终目标是为移植创造功能性器官,也许在 10 年内,器官列印机就可以真正在医院使用。