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3D打印出可正常作业的人体心脏安排

2019-08-06 10:27 来历:科技日报

  据美国《每日科学》网站近来报导,美国研讨人员在《科学》杂志上撰文称,他们运用“悬浮水凝胶自在方式可逆嵌入”(FRESH)技能,用胶原蛋白成功3D打印出可正常作业的心脏“零件”,这项突破性技能向3D打印全标准成人心脏迈近了一步。

  包含心脏在内的一切人体器官,都构建在名为细胞外基质(ECM)的生物支架上,曩昔科学家们测验打印ECM,但一向遭到安排复原度和精密度低下的限制。

  胶原蛋白存在于人体的一切安排中,是一种十分抱负的3D打印生物资料。但它一开始是液态的,在测验3D打印的过程中,会变成相似果冻的胶质。

  研讨人员开发了FRESH技能来避免其变形。FRESH能够让胶原蛋白在凝胶支撑槽中逐层叠加,然后通过从室温到体温的加热,把支撑槽消融,然后得到一个无缺的结构。这些结构的精密度可达20微米,可嵌入活体细胞和毛细血管。凭借这一办法,可规划打印从毛细血管到整个器官的各种标准的人类心脏组件。

  该研讨发现FRESH 3D生物打印的心脏精确地再现了由微型计算机断层扫描确认的患者特异性解剖结构。打印的人心肌细胞的心室显现同步缩短,定向动作电位传达,以及在缩短峰值期间壁增厚达14%。

  研讨人员还表明,新技能制造出来的结构能够“大大提高细胞生机”,并促进新血管的生成。从长远来看,这项技能将来有或许被用于打印心脏或其他器官——全球稀有百万人需求进行心脏移植。

  当然,完成这一方针还面对许多应战,包含:生成生物打印大型安排所需的数十亿个细胞;恪守监管程序,以便在动物以及终究在人身上进行实验。

 

修改: 罗予岐

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