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    科学家使用患者的细胞3D打印一颗微型的活体心脏

    2019-04-16来源:中国3D打印网

      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。

      图片来源:TAU

      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。在以前,科学家们已经能成功地打印没有血管的简单组织。但这次的人造心脏和以往不一样。据了解,这是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。TAU分子细胞生物学和生物技术学院的Tal Dvir教授说领导了这项研究,同时参与这项目研究的科学家还有Nadav Noor,Assaf Shapira博士,Reuven Edri,Idan Gal和Lior Wertheim。

      该过程涉及从患者进行脂肪组织的活组织检查,然后分离细胞和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,作为印刷“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。

      图片来源:TAU

      据了解,这颗心脏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,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。这次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。

      到目前为止,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。他们说,下一步是让心脏有的组织有互动的能力,实现输血能力。该过程需要大约一个月,之后他们将心脏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表示,希望在10年内,世界上最好的医院将有器官生物3D打印机,他们有能力自己打印所需要的器官。

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