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醫療

apex英雄韩服名称:3D打印心臟為器官移植帶來希望

以色列科學家利用患者自身組織作為“油墨”,打印出櫻桃大小、包含血管的“活”心臟。項目負責人預計,器官打印設備有望在10年后問世。

apex英雄启动不了 www.zppkp.icu 長期以來,3D打印器官概念一直被吹噓為有可能解決器官移植等待時間漫長的問題。如今,以色列的科學家們利用患者自身組織作為“油墨”,打印出微縮的“活”心臟,從而為這種構想注入新鮮血液。

這個微型器官(大約一顆櫻桃大小,而成人心臟為拳頭大?。┐印把芑鋇囊庖逕俠此凳腔畹?,這意味著它包含血管。它表明,生物打印不僅可以重建某個器官的結構,還可以重建其運轉所需的管道系統。

領導此項研究的特拉維夫大學(Tel Aviv University)教授塔爾?德維爾(Tal Dvir)表示:“這是人類第一次成功設計并打印出具備細胞、血管、心室和心房的完整心臟?!閉飧齔曬顯略凇陡嘸犢蒲А?Advanced Science)期刊發布?;騁扇聳恐賦?,這顆小心臟無法泵血,功能完整的生物打印器官仍是一個遙遠的夢。

第一步是創建一款合適的生物油墨??蒲Ъ頤嵌災咀櫓辛嘶羆?,然后將其分離成細胞和非細胞成分。細胞被改編還原為多能干細胞(功能最多樣的干細胞),然后經過化學促進,形成心肌細胞和內皮細胞(后者形成血管的內壁)。然后把這些與利用非細胞殘留物(包括膠原蛋白)形成的“支架”凝膠混合。

在對患者心臟進行的電腦斷層掃描(CT)的引導下,研究人員一層層打印這種生物油墨,以構建與患者個體解剖學匹配的幾毫米厚的所謂“心臟補丁”。它們表現出了收縮能力。

打印更大的結構需要支撐介質,在很大程度上就像果凍在凝固時需要一個保持形狀的模子。在這種情況下,一種緩沖凝膠用來在打印過程中包裹結構?;гご硪馕蹲胖蠡岱擲?,留下被打印出來的小心臟。

倫敦大學學院(University College London)研究員克勞迪奧?卡佩利(Claudio Capelli)表示,這項工作對于定制身體器官是個好兆頭。他利用對兒童的臨床掃描打印其心臟的3D塑料模型。這些模型包含2000層,可以幫助倫敦大奧蒙德街醫院(Great Ormond Street Hospital)的外科醫生規劃復雜的外科手術。

“這帶來了創建可灌注的心臟補丁的可能性,”他表示,“如果血液可以流動,那么這些補丁就能‘活’。你可以利用你自己的組織而不是人工或動物材料,來替換心臟零件,例如瓣膜或冠狀動脈?!崩沒頰咦隕磣櫓暮么υ謨諗乓旆從嶠抵磷畹?,這是器官移植的嚴重但可以治療的并發癥。

卡佩利醫生警告稱,做出整個心臟是不同數量級的挑戰,因為心臟運轉的方式仍很神秘:“我們還不知道心臟的完整算法,例如產生電活動的傳導系統如何發展?!?/p>

另一個困難是圖像分辨率?;嬤聘傅男腦嘟峁剮枰釤寤頰囈郵芪薹ǔ惺艿母嘸亮糠?。因此,為達到那種精度,卡佩利正與他在倫敦大學學院的同事安德魯?庫克(Andrew Cook)合作,對捐贈的心臟進行高劑量輻射。

最終而言,人造器官可以用于新藥篩選,但最引人注目的應用是器官移植??蒲Ъ頤且丫芄淮蠐∑し?、軟骨和骨;如今他們正競相打印腎臟、肝臟、心臟和角膜。需求無疑是存在的:英國大約有6000人在移植等候名單上。

德維爾教授預測,器官打印設備問世可能只需要10年??ㄅ謇繳蚋魃鰨骸罷庀罟ぷ魘喬看蟮?,但要創建一顆跳動的功能完整的心臟還有很長的路要走?!?/p>

本文作者是科學評論員

譯者/梁艷裳

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