科学家使用低成本生物打印机3D打印出心脏瓣膜

2016-3-17 23:37:42      点击:

科学家们正在日益接近使用3D生物打印机打印人体器官。这话听起来恍如科幻电影,但是正在逼近现实。在不久前,天工社曾经报道了美国北卡罗莱纳州维克森林大学(Wake Forest University)再生医学研究所创建了一台可以制造器官、组织和骨骼的3D打印机的消息。而如今,丹佛大学的研究人员使用一台生物3D打印机打印出了一个人造心脏瓣膜。。

这件事情的意义在于,丹佛大学的科学家们使用的是一台简陋得多的生物3D打印机——BioBot 1,这是市场上最便宜的3D生物打印机之一,售价仅为1万美元。而且,这台机器来自丹佛大学校外的一家3D打印店。

据这款3D生物打印机的生产商BioBots的说法,该机器能够使研究人员创建器官、组织和其他部分的定制复制品。

丹佛大学的科学家们主要根据病人的MRI和CT扫描数据来3D打印出心脏瓣膜的复制品的。该项目的研究生助手Ben Stewart仅用22分钟就创造出了一个样品。“它与病人心脏瓣膜的形状完全匹配。”Stewart举着打印后的成品说,这是一个小小的弹性圆柱体。

不过Stewart称,要在人体发挥功能,它还需要被放入一个被称为生物反应器的容器中,科学家们会在里面注入人类细胞。在理想的情况下,这些细胞会附着在心脏瓣膜的复制品上,然后这些细胞会生长成具有类似形状的组织或者结构。而该心脏瓣膜的打印复制品会在这个过程中被分解掉,Stewart将其比喻为构建心脏瓣膜的脚手架。

“这些都是原生的纤维和原生的细胞,它们会替代掉整个“脚手架”,只留下自然、真实的血管细胞。”他说。

不过,如今科学家们3D打印的还是心脏中的一个最简单的部件—瓣膜,要3D打印出一个真正能跳动的心脏,他们还有很长的路要走,但这正是科学家们的目标所在。就算现在,这项技术对于那些需要更换心脏瓣膜的孩子们来说也是弥足宝贵的,因为他们现在不得不依靠假体。

“那种(假体)的瓣膜不能随着孩子的成长而相应地增长。”丹佛大学心脏生物力学实验室主任Ali Azadani博士说:“所以那些病人通常需要经历多次手术,不断更换其主动脉瓣膜。这对他们的身体伤害很大。通过设计组织工程瓣膜,我们就能够植入一个可以跟随孩子们一起成长的心脏瓣膜。”