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美国力求规模化生产3D打印器官

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-08 12:12:19   浏览次数:2425  
核心提示:3D打印器官制作速度快,植物人体后无排斥反应,且可以继续生长,具有极高的医学价值。目前,美国威克森林再生医学研究所正在与美国陆军医学研究与装备司令部和医药科技企业联盟展开合作,新投入2000万美元,力求实现3D打印器官的规模化生产,造福更多人。
 3D打印器官制作速度快,植物人体后无排斥反应,且可以继续生长,具有极高的医学价值。目前,美国威克森林再生医学研究所正在与美国陆军医学研究与装备司令部和医药科技企业联盟展开合作,新投入2000万美元,力求实现3D打印器官的规模化生产,造福更多人。


患有肾病的人移植器官要等待三至五年,在有的国家甚至要更久。等待移植胰腺的病人要排两年的队。心脏移植要等几个月。在不久的将来,有了3D打印技术,以含有人体细胞的一种特殊凝胶为材料,几个礼拜就可以把器官打印出来。

打印精度高,植入后无排斥反应

“在这个世界上,每30秒就有病人因得不到组织移植而死亡。”威克森林再生医学研究所(WakeForestInstituteforRegenerativeMedicine)主任AnthonyAtala表示,“捐献者提供的组织和器官一直供不应求。如今,有了可再生医学,人们有望在实验室制造用于移植的器官,解决器官短缺的问题。这种器官是用病人自己的细胞制造的,里面的组织也来自病人本身,因此不会出现组织排斥反应。”

研究员用的设备和其他3D打印技术一样,打印精度很高。不过,3D器官打印技术用的材料不是塑料和金属,而是一种特殊的凝胶。这种凝胶含有人体细胞以及一种可生物降解、类似塑料的材质,这种材质能够让组织保持在某种特定形状。3D器官打印技术制造的活体组织之所以能够存活,靠的是组织结构内部密密麻麻、像毛细血管般的通道,这种通道可以在移植组织的时候为其输送营养物和氧气。

美国卡内基梅隆大学研究员借助核磁共振制作图像模型,成功利用生物打印技术研制出冠状动脉。

植入人体后能继续生长

2016年,研究员宣布成功用3D打印技术研制出一只婴儿大小的人耳、一只下颚骨以及肌肉组织。把这些器官植入到实验动物以后,这些器官都成功地存活,并且还能够生长。在此之前,研究员经过多次尝试,也没能使这些器官活下来。一个月以后,那只耳朵内的血管开始了生长。

我们已经利用3D打印技术制造出用在人身上的生理构造,它们植入实验体内以后,神经系统和血管都开始了生长并且可以正常运作。这项研究表明,我们的3D器官打印技术的成果在尺寸、强度和功能方面能够适用于人体。

在此之前,研究员也研制出用于移植的组织和器官,不过是用手工制作的。如今有了3D器官打印技术,更多人能够因此受惠。

力求规模化生产,造福更多人

一开始的时候,这些技术最大的挑战在于必须要在实验室制造出可植入人体的器官。研究员表示:“我们如今已经用工程学的专业技术成功移植了皮肤、尿道、软管、膀胱、肌肉和阴道组织等几个器官和组织。这些器官都是手工制作的。我们的目标就是用生物打印技术制作出同样的器官。有了这项技术,我们就能够实现自动化、规模化生产,造福更多病人。”

威克森林再生医学研究所正在与美国陆军医学研究与装备司令部(the U.S.Army Medical Research and Materiel Command)和医药科技企业联盟(the Medical Technology Enterprise Consortium)展开合作,新投入2000万美元,生产标准的“生物墨水”和标准化液体,从而改进打印工序,真正实现广泛应用。同时,该团队也在准备临床试验。

 
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