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3D打印出心脏肌泵模型,内部功能正常,人类的一大步举措「北京3D打印」

发布日期:2020-07-18

科技日报美国华盛顿7月15日电美国明尼苏达大学科学研究工作人员在最新一期《循环科学研究》杂志期刊上发布汇报称,它们在试验室选用人类細胞3D打印出了功能正常情况下的厘米级人体心脏肌泵模形。

科学研究工作人员称,这类能够 充分发挥正常情况下功能的心脏肌泵模形系統针对心脏疾病科学研究而言具备重要意义,而它们的成效向生产制造人类心脏那样的大型腔室模形迈开了重要一歩。


3D打印心脏


应用3D生物打印出新技术生产制造类人体器官构造,是现阶段的1个科学研究网络热点。先前,明尼苏达大学科学研究工作人员曾试着运用人类诱导多能干细胞来打印出心脏肌泵模形。


它们将多能干细胞从新编程为心肌细胞,随后应用专门针对的3D打印机在三维立体构造中打印出它们。因为无法做到使心肌细胞真正的发挥效果的临界細胞密度,它们一直未能创建出具备正常情况下功能的心脏肌泵模形。


本次,科学研究工作人员试着了一种新方式 。它们优化了由细胞外基质蛋白制成的专用生物墨水,使其能够 促进人类诱导多能干细胞增殖和心肌细胞分化,随后将这类生物墨水与人类诱导多能干细胞混合在一起,应用专门针对的3D打印机打印出出类心脏腔室的有孔构造。


干细胞最先会在该构造中增加,持续提升細胞密度,随后再原位分化为心肌细胞。运用这类方式 ,科学研究工作人员在没到1个月的時间内完成了提升心肌细胞密度的目的,进而使心脏肌泵模形具备了正常情况下的心肌功能,能够 像人的心脏相同跳动。


这种心肌模形约长1.5cm,是科学研究工作人员专门针对设计的。那样的尺寸很合适小白鼠模形,可被置放于小白鼠腹腔,用以开展有关科学研究。

科学研究工作人员指出,具备正常情况下功能的心脏肌泵模形系統针对心脏疾病科学研究具备重要意义,它们的成效很有可能会对心脏科学研究造成变革性的影响。新模形会成为科学研究心脏功能的珍贵道具,用以跟踪心脏结构在細胞和分子水平上的转变,科学研究心脏疾病药物和疗法的功效。

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3D生物打印出,其宗旨便是为了能拯救上百万需用更換脏器病人的性命。为了能防止宿主对脏器造成排斥进而需用再度更換,科学家已经在应用人类細胞,尤其是病人自身的細胞开展人造器官打印出。本次打印出出的心脏尺寸,是适用小白鼠模形的,很有可能还需用好长时间,1个与人类心脏尺寸保持一致、功能相同并可清除排斥难题的3D打印心脏才能够 真正的为病人所用,到时候大家就可以说:3D生物打印出新技术,真正的弥补了器官移植领域的空缺。