重磅：20分鐘3D打印200個(gè)微型腎臟，具備生物活性和功能

2020年12月，南極熊獲悉，研究人員已經(jīng)使用最先進(jìn)的技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中對人體的微型腎臟進(jìn)行生物3D打印，最終實(shí)現(xiàn)用人造腎臟為嚴(yán)重腎病患者進(jìn)行器官移植鋪平道路。

這項(xiàng)研究由澳大利亞默多克兒童研究所（MCRI）和生物技術(shù)公司Organovo合作，并在《自然·材料》上發(fā)表了論文《Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation》，驗(yàn)證了使用3D生物打印的人類微型腎臟，用來篩選藥物毒性。
研究人員將以人體干細(xì)胞為基礎(chǔ)制成的“生物墨水”裝入特制的生物3D打印機(jī)中，然后通過一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的移液管，將這種“生物墨水”擠壓出來并在培養(yǎng)皿中“打印”出腎臟活體組織。這種技術(shù)可以在大約10分鐘內(nèi)打印出200個(gè)左右尺寸不超過指甲蓋大小的微型腎臟類器官，這些器官具備組成腎臟結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——腎單位，具有過濾功能，可以用于檢測藥物對腎臟的毒性，或者用來測試腎病新療法的療效，有助于開發(fā)針對不同腎病患者的個(gè)性化治療藥物。
△Melissa H. Little

全球腎臟生物建造領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)家Melissa H. Little教授說，她的團(tuán)隊(duì)希望通過使用微型器官來篩選藥物，以找到治療腎臟疾病的新療法，或者測試一種新藥是否可能傷害腎臟。“藥物對腎臟的傷害是主要的副作用，很難用動(dòng)物研究來預(yù)測。對人類腎臟進(jìn)行生物打印是在測試毒性的實(shí)用方法?！?br />
在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家測試了氨基糖苷類的毒性，氨基糖苷類是一類通常會(huì)損害腎臟的抗生素。Melissa H. Little教授說：“我們發(fā)現(xiàn)用氨基糖苷治療的腎臟中特定類型細(xì)胞的死亡增加了。”

“通過從患有遺傳性腎臟疾病的患者產(chǎn)生干細(xì)胞，然后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)生長3D打印微型腎臟，為制定針對患者的特定治療方案鋪平了道路，可以應(yīng)用到多種腎臟疾病?！睆母杉?xì)胞中生長出的人體組織，帶來了生物工程腎臟組織的希望。

她說：“ ​​生物3D打印可以制造大量的腎臟組織，并且可以精確地控制生物物理特性，包括細(xì)胞數(shù)量和構(gòu)象，大大改善效果?！?br />
“通過使用擠壓生物3D打?。愃艶DM技術(shù)），我們改善了腎單位的數(shù)量，這最終將決定我們是否可以將這些組織移植到人體內(nèi)?！?br />
論文'Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation,' Nature Materials. DOI: 10.1038/s41563-020-00853-9.

突破性的成就