日前,土耳其Sabancı大學的研究人員首次使用磁共振數據用活細胞完成了大血管組織的3D打印。 這一成果來自由Bahattin Koç教授領導的3D組織和器官打印團隊,這是Sabancı大學工程和自然科學製造係統計劃的一部分,開發團隊的最終目標是使用患者自身的正常細胞或幹細胞,通過3D生物打印技術打印部分或整個(ge) 組織/器官。由於(yu) 打印出來的器官或組織用的是患者自身的細胞,移植器官的排異風險就不再是一個(ge) 問題了。

而且,這次是全世界首次使用磁共振(MR)數據3D打印一個(ge) 解剖學意義(yi) 上真正的主動脈組織。在實驗中,研究團隊利用活的真皮成纖維細胞(fibroblast)作為(wei) “生物墨水”來創建大血管組織結構。據天工社了解,成纖維細胞是結締組織的主要細胞類型,它們(men) 合成組織中所需要的細胞外基質蛋白和膠原蛋白。下一步,研究人員將在生物反應器中測試內(nei) 皮細胞和平滑肌細胞。
“不像之前大多數以支架為(wei) 基礎的組織工程研究,我們(men) 使用活細胞作為(wei) 生物墨水進行3D打印,避免使用支架。” Koç教授說。“使用我們(men) 開發的算法,我們(men) 能夠計算出模擬目標組織打印活細胞的最佳路徑。另一個(ge) 區別是,我們(men) 打印的所有細胞都是能夠自我支持的,是解剖學意義(yi) 上正確的組織。我們(men) 能夠決(jue) 定水凝膠結構支撐細胞的方式,然後確定細胞及其支持性水凝膠打印的位置和方式,我們(men) 將這些命令保存到一個(ge) 文件中,然後用這個(ge) 文件來控製3D生物打印機。”

Koç教授早在16年前就開始了他對3D打印的研究,並且在過去7年裏一直致力於(yu) 3D打印的組織工程應用。他進一步解釋了自己正在進行的對3D組織和器官打印項目:
“我們(men) 專(zhuan) 注於(yu) 主動脈(的3D打印技術)主要有兩(liang) 個(ge) 原因:首先,主動脈是人體(ti) 中最大的動脈,負責將血液運送到其它血管中。就是因為(wei) 它是最大的血管,所以一旦主動脈受損,就不可能截取別處的血管來修補。目前臨(lin) 床治療上使用的都是用滌綸材料合成的血管,但絕對比不上真正的人類血管。此外,如果要實現人造的組織或器官,我們(men) 首先需要血管給他們(men) 供應氧氣和營養(yang) 。”
“一個(ge) 很少有人知道的事就是,愛因斯坦死於(yu) 腹主動脈的動脈瘤,動脈瘤是血管像一個(ge) 氣球一樣擴張形成的,在後期階段,這可能會(hui) 導致血管破裂,導致內(nei) 部出血,甚至死亡。我們(men) 希望能夠利用患者自身的常規細胞或幹細胞來製造人工主動脈,消除移植排斥反應。現在這項工作剛剛開端,臨(lin) 床研究可能需要數年時間。”
“我們(men) 還不能製造全功能的器官或組織,但我們(men) 正在努力實現這一目標。”
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