Science：人造器官再現(xiàn)奇跡，打印出一顆會(huì)跳動(dòng)的心
2019-08-06 來(lái)源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯
就在不久前，編輯介紹了3D打印器官的一項(xiàng)重磅突破：科學(xué)家們?cè)斐隽税芎蜌獾、?huì)“呼吸”的迷你人工肺。該研究登上了頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》的封面。
而在最新一期《科學(xué)》上，生物工程學(xué)家們?cè)俅瓮黄粕锊牧系募夹g(shù)障礙，帶來(lái)一項(xiàng)“激動(dòng)人心”的新成果。
▲生物打印技術(shù)模擬肺組織和復(fù)制人類心臟結(jié)構(gòu)，讓復(fù)雜的“人造器官”正在變成現(xiàn)實(shí)（圖片來(lái)源：參考資料[2]）
美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）的研究人員開發(fā)出一種創(chuàng)新的3D生物打印技術(shù)，以膠原蛋白為材料，制造出具有更高分辨率、圖案可以更復(fù)雜的人體器官組織支架。“這種史無(wú)前例的方法，使組織工程學(xué)領(lǐng)域向3D打印全尺寸成人心臟又邁進(jìn)了一步。”研究機(jī)構(gòu)的新聞介紹。膠原蛋白是一種十分理想的生物材料。因?yàn)檫@類蛋白質(zhì)本身就是人體主要的結(jié)構(gòu)蛋白，是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分。它們有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，為細(xì)胞和組織成分提供結(jié)構(gòu)空間。Andrew Hudson博士是這項(xiàng)研究的共同一作，用他的話說(shuō)，“人體幾乎每個(gè)組織都由膠原蛋白構(gòu)成”。
▲該研究的負(fù)責(zé)人Adam Feinberg教授（圖片來(lái)源：卡耐基梅隆大學(xué)）
如何讓膠原蛋白保持完整的組織形狀，還要達(dá)到高分辨率和高保真度？為此，Adam Feinberg教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新技術(shù)，他們將其命名為“新鮮”（FRESH），全稱是“懸浮水凝膠的自由可逆式嵌入”（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）技術(shù)。
▲用膠原蛋白和細(xì)胞兩種生物墨水打印出人工心室（圖片來(lái)源：參考資料[1]）
Feinberg教授總結(jié)說(shuō)：“我們的研究結(jié)果表明，我們能用細(xì)胞和膠原蛋白打印出心臟的零件，把它們做成真正具有功能的部件，比如心臟瓣膜或跳動(dòng)的心室！
有了這樣一種技術(shù)，不僅可以用膠原蛋白打印大尺寸的人體器官，研究人員認(rèn)為，像纖維蛋白、透明質(zhì)酸、藻酸鹽等各種軟性生物材料，都可以作為生物墨水用于3D打印。“FRESH技術(shù)為組織工程提供了一個(gè)適應(yīng)性強(qiáng)大的平臺(tái)！毖芯咳藛T介紹。
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（責(zé)任編輯：xu）
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