3D打印器官將終結(jié)動物活體實(shí)驗(yàn)？

來自于哈佛大學(xué)生物工程系的Wyss研究所以及生物與應(yīng)用科學(xué)系的John A. Paulson學(xué)院的研究者最近研發(fā)了一種“芯片上的生物器官”，旨在改革傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究，取代動物活體實(shí)驗(yàn)。目前，研究者已經(jīng)成功研發(fā)了各類生物器官的組織微架構(gòu)，包括心臟，肺，舌頭和腸組織。

依靠這種技術(shù)，研發(fā)者通過芯片上嵌入的傳感器得到反饋，高效獲得數(shù)據(jù)。并且能夠自己設(shè)計(jì)更多的樣本，改變不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境來進(jìn)行對照，從而進(jìn)行大量臨床研究，而不需要利用動物活體進(jìn)行測試。一方面極大地節(jié)省了研發(fā)成本，另一方面提高了研發(fā)效率。毫無疑問的是，過去的活體實(shí)驗(yàn)帶給人們的倫理道德方面的憂慮將不復(fù)存在。

▲芯片完美模擬了人類組織的結(jié)構(gòu)和功能，這是一個整合了傳感器的3D打印的人類心臟芯片，也是世界上第一個全部用3D打印制作的心臟芯片。

▲多種材料一體成型，總共集成了六種不同的材料

▲內(nèi)嵌式的感應(yīng)器用來測量肌肉收縮力，并反饋數(shù)據(jù)

▲肌肉收縮力隨著時間變化的波動圖

哈佛大學(xué)的生物與應(yīng)用科學(xué)系的博士后研究員Johan Ulrik Lind說，“生物芯片不但讓我們更方便地改變或定制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時極大地簡化了數(shù)據(jù)的提取?！绷硗?，這種技術(shù)能夠在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)的數(shù)據(jù)變化，而活體實(shí)驗(yàn)因?yàn)闃O大的不確定性經(jīng)常給研究者帶來非黑即白的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而沒有有效的漸進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)方法。在一次人造心臟組織的藥物測試實(shí)驗(yàn)中，研究者展示了心臟的收縮力在長時間段內(nèi)的漸進(jìn)變化。哈佛大學(xué)的生物與應(yīng)用科學(xué)系教授Kit Parker說：“這項(xiàng)微制造技術(shù)為生物試管組織，毒藥學(xué)和藥物篩選研究敞開了新的大門。”

南極熊了解到，這種生物3D打印技術(shù)是光固化（SLA），目前哈佛大學(xué)總共研發(fā)了6種材料，每種材料都整合了應(yīng)變傳感器。多種材料的組合能夠增加生物芯片的復(fù)雜度，從而更貼近人類組織的功能，請關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

下面是這種芯片器官的完整3D打印視頻：

延伸閱讀：

《哈佛又出黑科技：3D打印出“活的”腎臟結(jié)構(gòu)》

《南極熊盤點(diǎn)：哈佛大學(xué)在3D打印方面的黑科技》

編譯自 3ders