首个!3D打印出完整 “人造心脏”,有细胞、血管和心房心室
2019/04/20
3D打印心脏移植或许不那么遥远。

 

 

樱桃大小的“人造心脏”(图片来源:特拉维夫大学)

当地时间这周一,来自以色列特拉维夫大学的科学家们利用3D打印技术,造出一颗mini版“心脏”,更惊喜的是,这一“人工心脏”具有细胞、血管、心室和心房。

虽然这一人工心脏很小,类似于兔子心脏的大小,但是科学家们希望沿着这一突破,未来有一天能够研发出适合临床移植的“人造心脏”,以及能够契合、修复有缺陷心脏的“补丁”。

团队负责人Tal Dvir表示,过去已有3D打印心脏的尝试,但是并不能包含细胞或者血管。现在,这一成果是“重大医学突破”,有望变革器官移植。相关研究成果发表在《Advanced Science》期刊。


https://doi.org/10.1002/advs.201900344

世界卫生组织ca231亚洲城官网显示,心血管疾病是世界上最主要的死亡原因,目前移植手术是病情严重患者唯一的退路,但是捐赠者(器官来源)有限。即便配型成功,异体移植还面临着免疫排斥的风险。

为了解决这些难点,团队负责人Tal Dvir选择以患者自身的脂肪组织为“墨水”,进行人工心脏的打印,这可以消除外源植入物被排斥的风险。


3D打印心脏的过程图(图片来源:期刊)

首先,研究团队会对患者的脂肪组织进行活组织检查,分理处其中的细胞,将它们重编程成多能干细胞。同时,利用细胞外基质(主要是胶原蛋白、糖蛋白)合成个性化的“水凝胶”

这些水凝胶会给多能干细胞提供良好的发育环境,促使它们分化成心肌细胞和内皮细胞。

随后,他们结合CT扫描、数学模型等技术,分析患者心脏的解剖结构,包括心脏的形状、心房心室的尺寸,构建出完整的血管网络图,为三维打印做好准备。

财经频道报道3D打印“人造心脏”新闻视频

视频地址:https://v.qq.com/x/page/z08615wmni7.html

受限于技术,他们最终只能打造出樱桃大小的“心脏”,但是这是首个结构完整的人造心脏,可以收缩,但是不能像正常心脏那样搏动。

Tal Dvir 表示:“我们依然面临很多挑战,3D打印机也受其分辨率大小的限制,而且暂时无法打印所有的小血管。”

他们计划大约一年后,将这一心脏移植到动物模型体内。“也许10年后,世界上最好的医院将会有‘器官打印机’,人造器官移植手术将会定期进行。” Tal Dvir预期道。

参考资料:

【1】'First' 3-D print of heart with human tissue, vessels unveiled

【2】3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts


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