未來10年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)3D打印心臟

當(dāng)今的3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，但是不得不說在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用才是最為實(shí)用，影響深遠(yuǎn)的。一旦3D打印技術(shù)有所提高，醫(yī)療將會(huì)真正實(shí)現(xiàn)挽救人們生命的目的?，F(xiàn)在，3D打印技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)闊齻颊吆推つw疾病患者重新打印皮膚，能夠幫助科學(xué)家和醫(yī)生制造能夠生長(zhǎng)成為骨骼和軟骨組織的干細(xì)胞。

而最新的研究的一個(gè)項(xiàng)目相信可以利用病人的脂肪干細(xì)胞制作制造自然生長(zhǎng)的器官。而這個(gè)富有雄心的3D打印項(xiàng)目意欲在十年內(nèi)解決心臟置換手術(shù)的問題。

美國(guó)肯塔基州的心血管創(chuàng)新研究所就是這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)單位。他們正在開發(fā)一種定制3D打印機(jī)，可以打印出完整的心臟，瓣膜、冠狀血管、微循環(huán)系統(tǒng)可、收縮細(xì)胞和器官的電力系統(tǒng)都包括在內(nèi)。研究團(tuán)隊(duì)近期制作并植入了部分心臟和血管，心臟打印項(xiàng)目正在緊張有序的進(jìn)行中。“我們相信我們能用十年時(shí)間完成整個(gè)項(xiàng)目。在患者身上獲取細(xì)胞，我們就能打印出完整的‘活體’心臟?！毙姓茖W(xué)主任斯圖亞特·威廉姆斯說道。

心臟組織由機(jī)器提取患者的肪細(xì)胞制作而成。之后組織材料被放入3D打印機(jī)內(nèi)，做成活體的適合人體的心臟形狀和功能。活體細(xì)胞使用特定膠水混合在一起，膠水最后會(huì)像手術(shù)縫合線一樣溶解在體內(nèi)。

早在2007年，威廉姆斯和他的同事就收到來自美國(guó)國(guó)防部的資金，使用3D打印技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)淋巴結(jié)。他們組裝出一臺(tái)名叫BioAssembly Tool(2001年稱之為BAT)的3D打印機(jī)，使用四十萬美金做出了一個(gè)淋巴結(jié)。而在這個(gè)新的項(xiàng)目中，他們還是想從頭開始組裝3D打印機(jī)。“我們現(xiàn)在可以打印出心臟的獨(dú)立零部件，但是我們想要制造出新一代的打印機(jī)，打印出完成的心臟結(jié)構(gòu)。”威廉姆斯說道。

項(xiàng)目過程包括提取患者脂肪、使用機(jī)器分離細(xì)胞、利用膠水混合在一起，然后3D打印出整個(gè)心臟，整個(gè)過程歷時(shí)1小時(shí)。

威廉姆斯說3D打印機(jī)可能無法達(dá)到建立整個(gè)全功能心臟的精度要求。3D打印機(jī)只能打印以毫米為單位的結(jié)構(gòu)，但是最小的血管寬度可能只有幾微米。但是科學(xué)家們將會(huì)依據(jù)細(xì)胞的自組織傾向性，將3D打印的組織連接在一起。

威廉姆斯稱整個(gè)活體心臟的成本在十萬左右，可能也會(huì)達(dá)到15萬，不過還是在醫(yī)院能夠承受的范圍內(nèi)。這個(gè)價(jià)格相比于現(xiàn)在的心臟移植還是相對(duì)較低，并且可以節(jié)省使用持續(xù)的抗排斥藥物的成本。

給患者提供了新的希望