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3D打印出了人類心臟!器官生物制造時(shí)代已經(jīng)到來
媒體:美事閱覽室 作者:美事閱覽室
專業(yè)號(hào):孫瑩
2023-10-07 17:28:49
器官移植可以挽救生命
,但卻存在等待時(shí)間長(zhǎng)、排斥幾率高等問題。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們?cè)诎葱柚圃煨缕鞴俚牡缆飞线~出了重要的一步,他們已經(jīng)獲得了一份合同和實(shí)驗(yàn)資金,用于3D打印人類心臟并將其植入活豬體內(nèi)。 
斯坦福大學(xué)科學(xué)家獲得資金和合同
,用干細(xì)胞3D打印出人類心臟,并將其植入活豬體內(nèi)。 當(dāng)病人的器官開始衰竭時(shí),通常唯一的選擇就是移植。雖然移植可以挽救生命
,但這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的答案——捐贈(zèng)器官供不應(yīng)求 ,這意味著許多病人在等待名單上死去 。即使找到了匹配的器官 ,接受者的免疫系統(tǒng)也會(huì)將器官細(xì)胞視為異物并對(duì)其進(jìn)行攻擊,從而導(dǎo)致排斥反應(yīng) 。免疫抑制劑可以防止這種情況發(fā)生 ,但這會(huì)使患者容易患上其他疾病。 理想的解決方案是從患者身上提取干細(xì)胞
,用它們3D打印出一個(gè)全新的器官 。這不僅可以在任何需要的時(shí)候進(jìn)行,而且因?yàn)樗鼈兪怯山邮苷咦约旱募?xì)胞制成的 ,器官排斥將成為過去 。近年來,實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想所需的技術(shù)一直在穩(wěn)步發(fā)展 ,包括將血管打印到這些組織中的能力 。 現(xiàn)在,人類已經(jīng)向這一可能的未來邁出了重要一步
。斯坦福大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)獲得了美國高級(jí)衛(wèi)生研究計(jì)劃局(ARPA-H)價(jià)值2630萬美元的聯(lián)邦合同 ,目標(biāo)是生物打印功能性人類心臟并將其植入活豬體內(nèi),以測(cè)試這種程序的可行性 。 該項(xiàng)目的首席研究員馬克-斯凱勒-斯科特(Mark Skylar-Scott)說:"這確實(shí)是一項(xiàng)登月級(jí)別的努力
,但生物打印一個(gè)完整而復(fù)雜的人體器官的原材料現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,可以大干一場(chǎng)了 。有了脈管系統(tǒng) ,就有能力制造可以植入并存活的大塊厚組織。器官生物制造時(shí)代由此開啟 。" 研究小組計(jì)劃利用一個(gè)自動(dòng)化的生物反應(yīng)器庫
,培育出制造人類心臟所需的所有細(xì)胞類型,包括心室和心房心肌細(xì)胞(負(fù)責(zé)心臟跳動(dòng)時(shí)的收縮)、產(chǎn)生電信號(hào)并充當(dāng)天然起搏器的結(jié)節(jié)細(xì)胞、形成浦肯野纖維的細(xì)胞(傳導(dǎo)這些電信號(hào))、平滑肌細(xì)胞、被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞以及血管內(nèi)皮細(xì)胞。然后,這些細(xì)胞混合液可被送入生物打印機(jī),作為"墨水"三維打印出功能齊全的人類心臟。 研究小組表示
,這些生物反應(yīng)器將能夠生產(chǎn)數(shù)十億個(gè)不同的細(xì)胞,足以每?jī)芍艽蛴〕鲆粋€(gè)心臟。這些心臟將在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過重重考驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),為最終在活豬身上進(jìn)行測(cè)試做好準(zhǔn)備,希望它們能讓動(dòng)物活下來。 斯凱勒-斯科特說:"我們將利用這些數(shù)量龐大的細(xì)胞進(jìn)行練習(xí)、練習(xí)
、再練習(xí),學(xué)習(xí)心臟的所有設(shè)計(jì)規(guī)則,并在整個(gè)心臟范圍內(nèi)優(yōu)化存活率和功能,以便最終植入豬體內(nèi)。" 雖然研究小組希望在未來五年內(nèi)可以進(jìn)行豬實(shí)驗(yàn),但最終的人體試驗(yàn)可能還要等很多年
。但是,這些試驗(yàn)是利用自身細(xì)胞生物打印新器官道路上必要的概念驗(yàn)證研究。
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該項(xiàng)目的首席研究員馬克-斯凱勒-斯科特(Mark Skylar-Scott)說:"這確實(shí)是一項(xiàng)登月級(jí)別的努力
,但生物打印一個(gè)完整而復(fù)雜的人體器官的原材料現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,可以大干一場(chǎng)了
。有了脈管系統(tǒng)
,就有能力制造可以植入并存活的大塊厚組織。器官生物制造時(shí)代由此開啟
。"
研究小組計(jì)劃利用一個(gè)自動(dòng)化的生物反應(yīng)器庫
,培育出制造人類心臟所需的所有細(xì)胞類型,包括心室和心房心肌細(xì)胞(負(fù)責(zé)心臟跳動(dòng)時(shí)的收縮)
、產(chǎn)生電信號(hào)并充當(dāng)天然起搏器的結(jié)節(jié)細(xì)胞
、形成浦肯野纖維的細(xì)胞(傳導(dǎo)這些電信號(hào))
、平滑肌細(xì)胞、被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞以及血管內(nèi)皮細(xì)胞。然后,這些細(xì)胞混合液可被送入生物打印機(jī),作為"墨水"三維打印出功能齊全的人類心臟。
研究小組表示
,這些生物反應(yīng)器將能夠生產(chǎn)數(shù)十億個(gè)不同的細(xì)胞,足以每?jī)芍艽蛴〕鲆粋€(gè)心臟。這些心臟將在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過重重考驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),為最終在活豬身上進(jìn)行測(cè)試做好準(zhǔn)備,希望它們能讓動(dòng)物活下來。斯凱勒-斯科特說:"我們將利用這些數(shù)量龐大的細(xì)胞進(jìn)行練習(xí)、練習(xí)
、再練習(xí),學(xué)習(xí)心臟的所有設(shè)計(jì)規(guī)則,并在整個(gè)心臟范圍內(nèi)優(yōu)化存活率和功能,以便最終植入豬體內(nèi)。"雖然研究小組希望在未來五年內(nèi)可以進(jìn)行豬實(shí)驗(yàn),但最終的人體試驗(yàn)可能還要等很多年
。但是,這些試驗(yàn)是利用自身細(xì)胞生物打印新器官道路上必要的概念驗(yàn)證研究。閱讀
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