以色列是一個不折不扣的“創(chuàng)新之國”,。位于中東,飽受戰(zhàn)火沖突的以色列其國土面積雖不如北京與上海的總和,,人口也只有區(qū)區(qū)800萬,,卻已經誕生了10多位諾獎得主。
今日,,來自以色列特拉維夫大學的科學家們又給我們帶來了一項突破,。一支科研團隊用人類的脂肪組織,通過一系列神奇的操作,,最終成功3D打印出了一顆“人造心臟”,。它雖然只是一個微縮版的原型,卻是人類“首次成功設計并打印出一個具有細胞,、血管,、心室和心房的心臟”。
這顆心臟可以說是生物學,、材料學,、計算機科學等諸多學科聯(lián)合帶來的科學突破。具體來看,,研究人員們先從一些患者的體內取出了一些脂肪組織,,然后將其“細胞”與“非細胞”的成分進行分離。這些細胞隨后被用來誘導產生多能干細胞,,而膠原蛋白和糖蛋白等非細胞成分則用來合成“個體化凝膠”,,來充當3D打印的“墨水”,。
“生物材料的兼容性是消除移植排斥問題的關鍵,,這些問題可能會危害移植的成功,”本研究的通訊作者Tal Dvir教授說道:“理想情況下,,生物材料應該與患者本身的組織有同樣的生化,、機械,、以及拓撲性質。”
萬事俱備之后,,他們成功打印出了一個“人造心臟”,。限于目前的技術,研究人員們打印出來的還只是一個“迷你版”,,尺寸只有櫻桃一樣大,,差不多是兔子心臟的大小。這顆心臟帶有心臟細胞和血管,,結構完整,。目前,這顆心臟里的細胞可以出現(xiàn)收縮,,但尚不能像正常心臟一般搏動泵血,。這也是研究人員們下一步的主攻方向。
按計劃,,他們想在1年多后開啟動物實驗,,研究這種人造心臟用于器官移植的可行性。目前,,心血管疾病是人類的第一殺手,,而心臟移植是病情嚴重患者幾乎唯一的選擇。由于遲遲沒有合適的器官,,許多患者只能在等待中,,迎來生命的終結。如果這一技術真的能用于人類器官移植,,無疑是一大喜訊,。
“可能在10年里,全世界最好的醫(yī)院里就能出現(xiàn)器官打印機,。” Dvir教授樂觀地估計道,。我們期待早日看到夢想成真的那一天!
參考資料:
[1] Nadav Noor et al., (2019), 3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts, Advanced Science, DOI: https://doi.org/10.1002/advs.201900344
[2] 'First' 3-D print of heart with human tissue, vessels unveiled, Retrieved April 15, 2019, from https://medicalxpress.com/news/2019-04-d-heart-human-tissue-vessels.html
[3] Researchers build 3D-printed heart out of patient’s donor cells, Retrieved April 15, 2019, from https://www.fiercebiotech.com/medtech/researchers-build-3d-printed-heart-out-patient-s-donor-cells
[4] TAU Scientists Print First 3D Heart Using Patient’s Own Cells and Materials, Retrieved April 15, 2019, from https://www.aftau.org/weblog-medicine--health?&storyid4704=2446&ncs4704=3