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          行業新聞
          用3D打印的糖支架制造人工肝臟

          來源: 時間:2012-08-17 11:39:05 次數:

          在美國的一支研究團隊用糖建立了血管支架之后,研究人員即將造出人造肝臟。
          科學家花了很長一段時間研究如何用3D打印機打印細胞和血管,他們嘗試著將人工細胞一層層壘起來建立組織。但那些在人造結構上的細胞常在組織成型前就夭折了。盡管如此,這項通過3D打印機把糖作為建筑材料的技術,總有一天會被用于器官移植?!蹲匀?材料》(Nature Materials)雜志報道了這項研究。
          克里斯多夫?陳(Christopher Chen)博士是實驗室里的首席科學家。該實驗室的科學家之一,來自賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的喬丹?米勒(Jordan Miller)博士說:“要建造大型的人造組織,最大的挑戰是如何保持那些工程組織里細胞的活性,因為當你將很多細胞放在一起時,它們只能從鄰近的細胞吸收營養和氧氣,很容易窒息而死,而人體的心血管系統(即血管)借助于天然的細胞和組織解決了這一問題。為了攻克這個難關,一批來自賓夕法尼亞大學以及麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)的科學家,決定建造一個人工血管系統——為人造血管提供場所。

          糖的使用
          來自MIT的撒吉塔?巴蒂亞(Sangeeta Bhatia)教授是米勒的同事,他說這種技術好比先用蠟塑造出花瓶的形狀,然后用融化的金屬包裹并融化蠟這些。不過在實驗室里,科學家用糖替代了蠟。巴蒂亞教授說:“到目前為止,制造足夠大的器官還是很困難的。這限制了人造器官的功效。如果植入組織的厚度超過了一毫米而其中又沒有血管,我們就不能夠保證它能正常工作。為此,我們用糖打印出一個可以使血管按照理想的方向生長的網絡,最終它們會生長成組織里的管道系統?!?
          制造人工血管
          糖是一種十分好的材料,因為它可以在組織生成時溶解。然后研究者在這個糖框架上裹一層細胞,當組織被植入后,里面的血管將為它提供養料。最終,一旦血管和組織成型,他們就用水將糖支架溶解掉?!?
          盡管研究還沒有進展到植入階段,但研究者希望建立更厚的組織,它可以從血管網絡獲取養料。如果他們成功了,這將使制造完整器官成為可能。
          “我們已經展示出,3D打印機可以為任意形狀的組織打印出任意一種管道網絡(例如血管網絡),然后裹上細胞,創造出你想要的器官?!卑偷賮喗淌谡f到,“我們嘗試著創造一個肝臟,所以我們把肝細胞裹在糖支架上。用同樣的方法,我們也能制造其它組織?!?

          激動人心的發現
          倫敦大學(University College London)的外科科學家馬丁?伯查爾(Martin Birchall)教授指出,這項研究解答了“許多組織工程的基本問題”。
          他說:“3D打印的創意已經被提出來很多年了,同時打印出實際的事物無疑是可能的。你可以使用生物材料、細胞或者將兩者結合,并且科學家已經找出這項研究的關鍵之處在于血管的分布——我們需要確保有足夠的營養能夠到達,廢物能夠被排出,否則血管會堵塞。而如果你準備建造像腎臟一樣的東西,你將會需要它們?!?他還補充到:“我十分著迷于這種創意,它們的確是臨床還未做到的,下一步我們將在動物身上做實驗。盡管如此,這還是十分令人激動的?!?/div>
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