3D打印活體自組織血管或可在芯片上重建復(fù)雜人體結(jié)構(gòu)

近日，勞倫斯利物莫國家實驗室的研究者們利用生物3D打印技術(shù)創(chuàng)造出了一種自組織的血管系統(tǒng)，可更加高效地在體外再現(xiàn)人類生理機能，最終將有可能打造出復(fù)雜的人類組織系統(tǒng)，以及幫助科學(xué)家更好地理解和應(yīng)對疾病。

這項研究是一個更大的項目 — 基于人體調(diào)查平臺的體外芯片（iCHIP）的一部分。該項目的目標是在小型芯片上復(fù)制出完整的人類身體，包括中央和外圍神經(jīng)系統(tǒng)，血腦屏障，以及最重要的器官 — 心臟。

人類的心血管系統(tǒng)非常復(fù)雜，光是把動脈、靜脈和毛細血管加起來就有驚人的數(shù)萬英里長。所以盡管它真實的存在于我們每個人的體內(nèi)，我們還是很難把握它的復(fù)雜性，而這正是科學(xué)家希望借助科技，尤其是經(jīng)濟準確的3D打印技術(shù)將其復(fù)制出來的原因。

“這絕對是生物學(xué)的新領(lǐng)域，”該項目的研究員Monica Moya和Monica Moya表示，“如果最終成功，iCHIP將能夠幫助開發(fā)針對生物制劑的新方法，而不再需要使用真實的人體�！�

據(jù)中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，到目前為止，研究者已經(jīng)能利用帶有人體細胞的3D打印生物墨水創(chuàng)建出具有人體相容性的自組織血管和毛細血管了。這些結(jié)構(gòu)是根據(jù)真實的人體細胞設(shè)計的，能夠借助營養(yǎng)物質(zhì)不斷生長，最終具備近乎真實的反應(yīng)能力并自行發(fā)展成為復(fù)雜的血管網(wǎng)絡(luò)。通過下面的視頻，你可以簡單了解一下該結(jié)構(gòu)的制造過程：

“如果將這種聯(lián)合工程方法與自然方式相結(jié)合，你就能在生物學(xué)的幫助下創(chuàng)建出更精細的組織，”Moya表示，“我們正在利用人體機能讓其自行生長，而你將會看到越來越接近真實的生理機能�！�

研究者還補充說，生物3D打印經(jīng)濟準確的特點是當前成果得以實現(xiàn)的關(guān)鍵�！�3D打印在組織-芯片平臺上增加了一個維度，”iCHIP主要投資人之一的Wheeler表示，“通過控制3D結(jié)構(gòu)環(huán)境和血管網(wǎng)絡(luò)來支持生長中的組織是復(fù)制復(fù)雜人類身體結(jié)構(gòu)的重要一環(huán)。”

目前，這一為期3年的項目已經(jīng)進入了最后一年。接下來的工作將是創(chuàng)建出近乎真實的定向?qū)哟�。盡管該項目距離3D打印出功能器官還有很長的路要走，不過它已經(jīng)可以在一些現(xiàn)有的3D打印生物組織應(yīng)用中發(fā)揮作用了，比如用于毒理學(xué)研究、醫(yī)學(xué)實驗，以及成為其它科學(xué)研究的試驗臺。

延伸閱讀：  
《研究者利用糖和硅樹脂3D打印出可移植血管組織》
《2分鐘可打出10厘米 3D打印生物血管“成都造”全球首創(chuàng)》

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