世界首个人体组织3D打印心脏完成

打印派   2019-04-19 12:54:51

2019年4月16日,笔者从外媒获悉,有史以来第一次,以色列科学家创造了一种血管化的人类心脏,使用3D打印机将患者的人体组织结合起来。

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周一,特拉维夫大学的一个研究小组揭示了3D打印的心脏,它完全符合人类患者的免疫,细胞,生化和解剖学特性。

TAU分子细胞生物学和生物技术学院的Tal Dvir教授说:“这是第一次成功设计和打印了一个充满细胞,血管,心室和腔室的整个心脏。”他领导了这项研究的研究,并得到了Nadav Noor,Assaf Shapira博士,Reuven Edri,Idan Gal和Lior Wertheim的协助。

该过程涉及从患者的脂肪组织中分离出细胞和α-细胞材料。当细胞被重新编程为多能干细胞并有效分化为心脏或内皮细胞时,细胞外基质(ECM),一种细胞外大分子的三维网络,如胶原蛋白和糖蛋白,被加工成个性化的水凝胶,作为打印“墨水”。

然后将分化的细胞与生物墨水混合,并用于3D打印患者特异性,免疫相容的心脏补片与血管,随后是整个心脏。3D打印过程大约需要3-4个小时。

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“这颗心由人体细胞和患者特异性生物材料制成。在我们的工艺中,这些材料可用作生物油墨,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。我们的研究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。”

在这个阶段,TAU生产的3D打印心脏大小适合兔子。它需要在生物反应器中经历成熟过程以保持细胞存活并使其生长以适应真人大小的心脏。

成熟过程需要大约一个月,之后他们将它们移植到动物如兔子和大鼠中进行测试。他们希望这将在一两年内实现。Dvir说,希望在“10年内,世界上最好的医院将有器官打印机,这些程序将定期进行”。


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