3D活細胞打印成功問世
3D活細胞打印可實現人體器官或組織的替換。
3D打印人體器官或組織其實不算是一個新鮮的話題了,前景和應用范圍的廣闊都是不必多說的,包括進行器官對藥物的反應測試、復制病人缺失的組織等等。也已經有相關的組織已經成功打印出具體實物,比如Organavo公司已經3D打印出腎組織,可用于藥物測試;澳大利亞研究人員3D打印出腦組織等。但是一直沒有大規模推廣應用的原因還是由于多數打印出來的產品結構不穩定,體積過小,組織形成過于簡單,并不能被植入人體進行使用。它的實際可利用程度較低,還有相當長的路要走,相當多的技術難關需要突破。
但是最近有好消息的是,已經有科學家用活細胞打印了,這樣的產品可以被用來替代人體組織。
據自然生物科技雜志介紹,該研究團隊使用一種類似塑料的材料和活細胞3D打印出來耳朵、骨頭和肌肉機構,而活細胞在打印的過程當中成功地存活了下來,打印出來的產品結構相當穩定,可以移植到小白鼠的體內進行使用。而這項技術如果可以被運用在人體上面,那么就可以直接使用病人自己的細胞,進行軟骨的打印,這樣就可以更好地使用打印器官或是組織了。
這是第一次在足夠大的結構上打印出功能完全的血管組織并且可以被用于臨床應用,是相當大的科技進步。
原理上和普通的3D打印機一樣,進行一層層地堆疊打印,使用的材料是含有細胞的膠體和類似可以降解的塑料一樣的一種材料,整體結構打印出來之后會在表面加上一層臨時的聚合物外殼,確保在移植過程中的保持穩定。在打印過程中也會進行精心調整,以便能夠使細胞活到手術的時候。移植完畢之后,塑料材料就會自行降解,細胞就會分泌出一種支持性的基質來維護植入物的形狀。最終達到細胞自行重組,不再需要支持性材料的程度。
在試驗當中,將打印出來的產品植入到小白鼠的皮下,兩個月以后,植入的耳朵成功保持了形狀并且生成了新的軟骨組織,而植入的肌肉也在兩周后就引起了神經的形成,用人類的干細胞打印的骨組織也在五個月之后就引起了血管系統的形成,預示著試驗的圓滿完成。
此項研究已經得到了美國軍方的資助,可能被用于傷殘士兵的組織打印再造。試想想,用自己的細胞打印出一個真實的耳朵豈不是比仿生的耳朵要好得多,而且還可以打印出最好的形狀,最大程度上還原聽力,是不是非常地酷?
當然,也不能過于樂觀,畢竟還沒有在人體上進行過試驗,安全性等方面還需要更多考慮。最先測試的應該是軟骨組織,因為它與肌肉和骨頭不同,不需要過于密集的血管系統,因此在成功率上會高很多。
會不會有一天,科學家連人都可以打印出來?想想還是有點小恐怖呢!
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