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哈佛科学家3D打印出带完整毛细血管活组织

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-02-21 10:28:27   来源:天工社  浏览次数:5358  
核心提示:目前3D生物打印,即通过3D打印技术制造人体组织的工艺,正处于发展的早期阶段。据市场研究公司Gartner称,目前生物打印技术的发展速度,已经超越了当前社会所能理解和接受的范围。


     目前3D生物打印,即通过3D打印技术制造人体组织的工艺,正处于发展的早期阶段。据市场研究公司Gartner称,目前生物打印技术的发展速度,已经超越了当前社会所能理解和接受的范围。 

     本周三(2月19日),哈佛大学Wyss仿生工程研究所的科学家们宣布,他们已经使用多个打印头和特制的“墨水”创造出复杂的、带有完整微小血管的生命组织结构。 
这一成果标志着科学家向着制造可植入的全功能活性组织(或器官),或者用于测试新药的安全性和有效性的活性组织迈出了重要一步。 



     哈佛Wyss研究所3D打印含血管组织研究团队的负责人Don Ingber博士说:“组织工程(天工社注:即再生医学)的研究者们一直在等待这样的方法(的出现)。在3维组织被植入前形成功能性血管网络的能力,不仅能促使更厚的组织形成,而且它也可以通过外科手术将这种人造血管网络与人体天然脉管相连接,实现体液顺畅联通,大大增加了植入组织的存活率。” 

     近几年,组织工程的科学家们一直在尝试3D打印人体组织,但是他们所能打印的人体组织只有一角硬币的三分之一厚。据天工社所知,当科学家试图打印的更厚的组织层时,内部的细胞就会因缺少氧气和营养物质而死亡,或者因无法排出二氧化碳和其他废物而窒息而死。
 
     而大自然则是通过在组织内部形成一张由毛细血管组成的立体网络将氧气和营养物质渗透进组织,并排出废物来解决这个问题的。所以科学家们开始想办法模拟这一关键功能。
 
     为了根据预定义的模式打印3D组织结构,研究人员开发了几种“生物墨水” ,这些具有组织亲和性的油墨含有细胞外基质和活性细胞——活组织的关键成分。 

     为了创建血管,他们开发出一种具有特殊属性的“生物墨水”:这种墨水温度降低时会融化。研究小组首先打印出由这种墨水长丝形成的互连网络,然后通过冷却使其融化,而后将液体吸出,从而在组织内部形成一个空心管或血管网络。然后,科学家将人类内皮细胞注入空心管网,这些细胞就在里面重新生长形成真正的血管。


     使细胞存活,并在组织结构成长代表“朝着制造3D活性组织迈出了最基本的一步。”这项研究的合作者ennifer Lewis博士说。这项研究结果发表在2月18日的《Advanced Materials》杂志上。

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