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3D打印出可正常工作的人体心脏组织

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-05-10 编辑:管理

作者:刘霞来源:科技日报北京8月5日电(记者刘霞)根据美国《每日科学》网站最近的报道,美国研究人员在杂志《科学》中写道,他们已经成功地用胶原蛋白“自由可逆包埋悬浮水凝胶”3D打印了功能性心脏“部位”

包括心脏在内的所有人体器官都建立在被称为细胞外基质的生物支架上。过去,科学家们试图打印细胞外基质,但他们受到低组织减少和细度的限制。

胶原蛋白存在于人体所有组织中,是理想的3D打印生物材料。然而,它起初是液体,在尝试3D打印的过程中会变成胶状胶体。

研究人员开发了FRESH技术来防止变形。FRESH允许胶原蛋白在凝胶支撑罐中逐层堆叠,然后支撑罐通过从室温加热到体温而熔化,从而获得完整的结构。这些结构的精细度可以达到20微米,并且可以嵌入活细胞和毛细血管中。利用这种方法,可以设计和打印从毛细血管到整个器官的各种尺度的人心脏部件。

这项研究发现,新鲜的3D生物打印心脏准确地再现了由微型计算机断层摄影确定的患者特定解剖结构。印刷的人心肌细胞的心室显示出同步收缩、定向动作电位传播和在峰值收缩期间高达14%的壁增厚。

研究人员还说,新技术创造的结构可以“大大提高细胞活力”,促进新血管的形成。从长远来看,这项技术将来可能会用于打印心脏或其他器官全世界数百万人需要心脏移植。

当然,实现这一目标仍有许多挑战,包括:产生大型生物印刷组织所需的数十亿细胞;遵守动物试验和最终人类试验的监管程序。

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