众所周知,科学家们首先在试管中培养组织已经有好几年了。如图所示,使用患者自己的细胞培养实验组织是“自然”修复器官的一种可行方法。如今,如骨、软骨和肌肉等组织可以很容易地生长,而不依靠如金属或塑料等人造植入材料。然而,在患者护理中经常需要较大规模的组织的情况下,长期的可行性是一个持续的问题:维持这一更大的组织根本没有足够的自然力量。即使我们最新的解决方案也难以足够快地供给营养给组织,这意味着不能持续较长时间。
不过,一位荷兰科学家表示,3D打印技术可以提供独特的解决方案。荷兰特温特大学的助教Jeroen Leijten教授致力于研究可以帮助生成生物工程化骨骼组织的纳米和微型工具。具体来说,Leijten开发专门的材料,以帮助控制纳米、微观和宏观尺度的干细胞行为。换句话说,Leijten的技术没有组织大小之分。
他的工作的基本前提是构建微型材料,这些微量材料能够持续释放氧气。这些微材料基本上作为植入组织的营养物质,有些像用于患者细胞的“包装午餐”。利用先进的3D打印技术,Leijten实现血管网络,将这些营养物质释放到新鲜的组织中。据他介绍,它可以确保组织长期的生存,有效地改变我们如何设计人体组织。
Leijten的项目“ENABLE:通过支撑植入物生存推进基于细胞的疗法”最近获得欧洲研究委员会授予的150万欧元的起始资助,Leijten准备在现实生活中测试他的解决方案。特温特大学的研究人员将尽快用“新的和改进的”身体组织修复一个真正受损的骨骼。
如果最初的研究证明是成功的,那么没有什么可以告诉Leijten的工作可以走多远。组织工程可以扩大到目前的小骨骨骼和肌肉的应用范围之外,理论上延伸到整个功能,如器官网络。首先,Leijten需要证明他的3D打印血管具备功能性。但是,由于他获得了150万欧元的最初资助,因此荷兰科学家不久之后会有更多的成功被报道。
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