以色列科學(xué)家首次發(fā)明了一種血管化的人類心臟，利用3D打印機(jī)將病人的組織組合在一起。

周一，特拉維夫大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)，3D打印的心臟完全符合人體的免疫、細(xì)胞、生化和解剖特性。到目前為止，科學(xué)家們只成功地打印出沒有血管的簡單組織。

TAU分子細(xì)胞生物學(xué)和生物技術(shù)學(xué)院的Tal Dvir教授說：“這是第一次在任何地方成功地設(shè)計(jì)和打印出一整顆充滿細(xì)胞、血管、心室和腔室的心臟。”他領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他得到Nadav Noor、Assaf Shapira博士、Reuven Edri、Idan Gal和Lior Wertheim的協(xié)助。

這個(gè)過程包括對病人的脂肪組織進(jìn)行活檢，然后分離細(xì)胞和a細(xì)胞材料。當(dāng)細(xì)胞被重新編程成為多能干細(xì)胞并有效地分化為心臟或內(nèi)皮細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)，一個(gè)由細(xì)胞外大分子(如膠原和糖蛋白)組成的三維網(wǎng)絡(luò)，被加工成一種個(gè)性化的水凝膠，作為打印“墨水”。

然后將分化的細(xì)胞與生物墨水混合，用于3D打印病人專用的、免疫兼容的血管心臟貼片，以及隨后的整個(gè)心臟。3D打印過程大約需要3-4個(gè)小時(shí)。

“這種心臟是由人類細(xì)胞和病人特有的生物材料制成的。在我們的過程中，這些材料作為生物墨水，由糖和蛋白質(zhì)制成的物質(zhì)，可用于復(fù)雜組織模型的三維打印。“人們過去曾設(shè)法用3D打印心臟的結(jié)構(gòu)，但沒有用細(xì)胞或血管打印。”我們的結(jié)果證明了我們的方法在未來工程個(gè)性化組織和器官替換方面的潛力。

在這個(gè)階段，TAU生產(chǎn)的3D打印心臟是為一只兔子量身定做的。它需要在生物反應(yīng)器中經(jīng)歷一個(gè)成熟的過程，以保持細(xì)胞存活并生長，以容納一個(gè)生命大小的心臟。

下一步，他們說，是教心臟組織和互動，并實(shí)現(xiàn)泵的能力。成熟過程將花費(fèi)大約一個(gè)月的時(shí)間，之后他們將把它們移植到兔子和老鼠等動物身上進(jìn)行測試。他們希望在一、兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。他希望，“在10年內(nèi)，世界上最好的醫(yī)院將有器官打印機(jī)，這些程序?qū)⒍ㄆ谶M(jìn)行，”Dvir說。