近日,英國曼徹斯特大學(xué)的生命科學(xué)家開發(fā)出了一項(xiàng)突破性的技術(shù),,只要把所需的尺寸輸入電腦,,就能培養(yǎng)出完全符合要求的肌體組織或骨骼,。
曼徹斯特大學(xué)“人體細(xì)胞噴墨打印項(xiàng)目”研究小組負(fù)責(zé)人布雷恩·德比教授說:“對(duì)于外科醫(yī)生來說,,很難憑CT掃描來恢復(fù)人體受復(fù)雜損傷的表面,但是擁有了這項(xiàng)新技術(shù),,我們就能制作出與損傷完全吻合的碎片,。我們能夠把細(xì)胞放在任何一個(gè)指定位置,以培養(yǎng)出人體組織和骨骼,。”
這項(xiàng)突破克服了目前無法培植大型組織以及對(duì)所培養(yǎng)的組織生長形狀和大小無法控制的難題,。德比教授和他的研究小組取得進(jìn)展的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。所謂“噴墨打印機(jī)”與辦公室常用的完全不同,,只是對(duì)該項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備的一種形象比喻,。
運(yùn)用“打印機(jī)”,他們創(chuàng)造出一種三維“組織支架”結(jié)構(gòu),。這種支架的形狀決定了組織生長的形狀,。而這種結(jié)構(gòu)是通過打印一種非常薄的材料,然后再將其疊加在一起組成的,。這種材料每層只有10微米厚,,1000層疊加在一起也不過1厘米厚。不斷地打印,,反復(fù)地疊加,,直到建立起所需結(jié)構(gòu),。
這種方法能培養(yǎng)出更大的人體組織,原因在于細(xì)胞被注入這種結(jié)構(gòu)內(nèi)的方式:在被裝入“打印機(jī)”前,,細(xì)胞懸浮在營養(yǎng)豐富的液體里,,以確保生存;細(xì)胞被注入“打印機(jī)”后,,每打印一層,,細(xì)胞就被直接注入指定位置。而過去的技術(shù)則是先建立“組織支架”,,然后再注入細(xì)胞,,常常導(dǎo)致細(xì)胞“粘在表面”阻礙內(nèi)部的生長。
德比教授相信,,這項(xiàng)技術(shù)潛力巨大,,它能一次“打印”出一種以上的細(xì)胞,讓骨骼嫁接成為可能,。他還說:“有一天,,你將打印出人體器官。”
曼徹斯特大學(xué)的研究人員發(fā)明的一種檢測皮膚和骨骼并可能用于燒傷和嚴(yán)重毀容病人治療的新技術(shù)不久可能像打印機(jī)一樣打印出人類細(xì)胞,。這項(xiàng)突破性技術(shù)能通過將組織或骨頭的尺度輸入計(jì)算機(jī),,從而使特定的組織和骨頭生長。
打印人類細(xì)胞工程研究組的領(lǐng)導(dǎo)者Brian Derby教授說,,對(duì)外科醫(yī)生來說,,利用CT掃描來重構(gòu)任何復(fù)雜的臉部容貌是非常困難的。但是利用這種新技術(shù),,研究人員能夠構(gòu)建出精確契合的片斷,。研究人員能夠?qū)⒓?xì)胞放在任何預(yù)先設(shè)計(jì)好的位置上,從而使組織或骨頭生長,。
這項(xiàng)突破克服了目前研究人員面臨的問題,,即無法長出大的組織并且不能很好地控制組織生長的形狀或尺寸。這種技術(shù)還能同時(shí)打印一種以上類型的細(xì)胞,。利用傳統(tǒng)方法,,人們只能培植出厚幾毫米的組織,這種組織適合培養(yǎng)人造皮膚但卻不能生長軟骨,。
這項(xiàng)技術(shù)的最主要優(yōu)勢就是能夠提前確定生長的組織或骨頭的大小和形狀,。利用這種打印機(jī)能夠構(gòu)建組織的三維結(jié)構(gòu),即組織骨架,。這種骨架的形狀決定了生長時(shí)組織的形狀,。用這種方法能夠培植出比以前更大的組織。