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特拉维夫大学科学家利用病人自己的细胞三维打印出一颗微小的活心脏

比邻三维2020-10-29行业动态 187

        以色列科学家首次发明了一种血管化的人类心脏,利用3D打印机将病人的组织组合在一起。

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周一,特拉维夫大学的一组研究人员发现,3D打印的心脏完全符合人体的免疫、细胞、生化和解剖特性。到目前为止,科学家们只成功地打印出没有血管的简单组织。

TAU分子细胞生物学和生物技术学院的Tal Dvir教授说:这是第一次在任何地方成功地设计和打印出一整颗充满细胞、血管、心室和腔室的心脏。他领导了这项研究。他得到Nadav NoorAssaf Shapira博士、Reuven EdriIdan GalLior Wertheim的协助。

这个过程包括对病人的脂肪组织进行活检,然后分离细胞和a细胞材料。当细胞被重新编程成为多能干细胞并有效地分化为心脏或内皮细胞时,细胞外基质(ECM),一个由细胞外大分子(如胶原和糖蛋白)组成的三维网络,被加工成一种个性化的水凝胶,作为打印墨水

然后将分化的细胞与生物墨水混合,用于3D打印病人专用的、免疫兼容的血管心脏贴片,以及随后的整个心脏。3D打印过程大约需要3-4个小时。

这种心脏是由人类细胞和病人特有的生物材料制成的。在我们的过程中,这些材料作为生物墨水,由糖和蛋白质制成的物质,可用于复杂组织模型的三维打印。人们过去曾设法用3D打印心脏的结构,但没有用细胞或血管打印。我们的结果证明了我们的方法在未来工程个性化组织和器官替换方面的潜力。

在这个阶段,TAU生产的3D打印心脏是为一只兔子量身定做的。它需要在生物反应器中经历一个成熟的过程,以保持细胞存活并生长,以容纳一个生命大小的心脏。

下一步,他们说,是教心脏组织和互动,并实现泵的能力。成熟过程将花费大约一个月的时间,之后他们将把它们移植到兔子和老鼠等动物身上进行测试。他们希望在一、两年内实现这一目标。他希望,10年内,世界上最好的医院将有器官打印机,这些程序将定期进行,”Dvir说。


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三维打印 活心脏