3D活细胞打印成功问世

周彤 8年前 (2016-02-17)

3D活细胞打印可实现人体器官或组织的替换。

3D打印人体器官或组织其实不算是一个新鲜的话题了,前景和应用范围的广阔都是不必多说的,包括进行器官对药物的反应测试、复制病人缺失的组织等等。也已经有相关的组织已经成功打印出具体实物,比如Organavo公司已经3D打印出肾组织,可用于药物测试;澳大利亚研究人员3D打印出脑组织等。但是一直没有大规模推广应用的原因还是由于多数打印出来的产品结构不稳定,体积过小,组织形成过于简单,并不能被植入人体进行使用。它的实际可利用程度较低,还有相当长的路要走,相当多的技术难关需要突破。

但是最近有好消息的是,已经有科学家用活细胞打印了,这样的产品可以被用来替代人体组织。

据自然生物科技杂志介绍,该研究团队使用一种类似塑料的材料和活细胞3D打印出来耳朵、骨头和肌肉机构,而活细胞在打印的过程当中成功地存活了下来,打印出来的产品结构相当稳定,可以移植到小白鼠的体内进行使用。而这项技术如果可以被运用在人体上面,那么就可以直接使用病人自己的细胞,进行软骨的打印,这样就可以更好地使用打印器官或是组织了。

这是第一次在足够大的结构上打印出功能完全的血管组织并且可以被用于临床应用,是相当大的科技进步。

3D活细胞打印成功问世2

原理上和普通的3D打印机一样,进行一层层地堆叠打印,使用的材料是含有细胞的胶体和类似可以降解的塑料一样的一种材料,整体结构打印出来之后会在表面加上一层临时的聚合物外壳,确保在移植过程中的保持稳定。在打印过程中也会进行精心调整,以便能够使细胞活到手术的时候。移植完毕之后,塑料材料就会自行降解,细胞就会分泌出一种支持性的基质来维护植入物的形状。最终达到细胞自行重组,不再需要支持性材料的程度。

在试验当中,将打印出来的产品植入到小白鼠的皮下,两个月以后,植入的耳朵成功保持了形状并且生成了新的软骨组织,而植入的肌肉也在两周后就引起了神经的形成,用人类的干细胞打印的骨组织也在五个月之后就引起了血管系统的形成,预示着试验的圆满完成。

3D活细胞打印成功问世3

此项研究已经得到了美国军方的资助,可能被用于伤残士兵的组织打印再造。试想想,用自己的细胞打印出一个真实的耳朵岂不是比仿生的耳朵要好得多,而且还可以打印出最好的形状,最大程度上还原听力,是不是非常地酷?

当然,也不能过于乐观,毕竟还没有在人体上进行过试验,安全性等方面还需要更多考虑。最先测试的应该是软骨组织,因为它与肌肉和骨头不同,不需要过于密集的血管系统,因此在成功率上会高很多。

会不会有一天,科学家连人都可以打印出来?想想还是有点小恐怖呢!

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