3D打印血管,人造器官領(lǐng)域獲得重大進(jìn)展

上圖為人造耳垂
在“人造器官”領(lǐng)域，又有了重大突破！哈佛大學(xué)的科研人員表示他們已經(jīng)有能力制造一些帶著血管的人體組織，而采用的方式就是 3D 打?。?
材料學(xué)家珍妮弗·路易斯（Jennifer Lewis)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)制造出來一塊人體組織來，其中包含了皮膚的細(xì)胞，生物性的材料，里面還有一些與血管相像的結(jié)構(gòu)。《Advanced Materials》期刊最先報(bào)道出來該新聞。這是人們第一次用 3D 打印技術(shù)獲得功能性的“血管”，嵌在復(fù)合的，排列好的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中。
在近幾年，科研人員在人造器官及組織的領(lǐng)域中成果頗豐。比如從某個(gè)病人自身細(xì)胞中培育出來的氣管，已經(jīng)被用在臨床治療上。在更多初步實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們已經(jīng)證明了只要擁有一定的培養(yǎng)環(huán)境，能夠使得干細(xì)胞成長為自我有機(jī)生長的生物結(jié)構(gòu)，比如一塊不斷生長的大腦，一小片兒肝臟，或者部分眼睛的組織。但不管他們采取的方式是怎么樣的，所有要達(dá)到“人造生物組織自發(fā)展”的項(xiàng)目都遭遇到了一個(gè)難題，即要制造更加復(fù)雜的人體組織，都缺少一個(gè)必不可少的部分：“血管”。
路易斯的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)如今解決了這個(gè)難題，他們通過 3D 打印技術(shù)，“打印”出來一組網(wǎng)狀的細(xì)胞，然后用“墨水”來建造那些中空的，與血管相像的管道。以“凝膠”為基礎(chǔ)的這種“墨水”，由蛋白質(zhì)，和其他人體內(nèi)環(huán)繞細(xì)胞的生物性分子組成，要么來自老鼠或者人類皮膚的細(xì)胞。這些墨水具有足夠的黏性，能夠在被打印機(jī)打印出來后，還保持它們的結(jié)構(gòu)。
值得說的是，“墨水”以充滿想象力的方式創(chuàng)造了中空管道。它在室溫下，像果凍一樣結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。但是當(dāng)溫度下降，它就徹底溶解掉了，這樣就留下了中空的管道，形成完全類似于血管一樣的結(jié)構(gòu)，而細(xì)胞，也能完全充斥在這樣的“血管”中了。
真的為病人制造替代性的組織或者器官，看起來還是遙遙無期。但是這個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在朝這個(gè)目標(biāo)前進(jìn)了。路易斯表示：“我們認(rèn)為目前取得的進(jìn)展，至關(guān)重要。我想它將帶領(lǐng)我們最終實(shí)現(xiàn)人造器官。”
3D 打印出來的管道最小的地方直徑為 75 微米，這與那些真正負(fù)責(zé)輸送營養(yǎng)和排出垃圾的毛細(xì)血管相比，還是大很多?，F(xiàn)在人們希望 3D 打印技術(shù)能夠?qū)⑼暾难芙Y(jié)構(gòu)置入到人造器官中，這些更為細(xì)小的血管將與其他人體組織一道生長。