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3D打印功能完善的腎將成為可能?

來源:MIT 科技評論 作者: 2014-12-9

摘要: 該團隊用3D打印機來生成包含未成熟血管的人體組織。在這一成功的鼓勵下,研究人員現已啟動一個頗具規模的項目,意在生成功能完善的打印腎。詹妮弗·劉易斯(JenniferLewis)是哈佛大學生物工程教授,她在麻省理工學院科技評論舉辦的世界新興技術峰會上發言時表示,制造功能完善的人體器官這一最終目的“確實是一項長期而......



詹妮弗·劉易斯

今年早些時候,美國哈佛大學的一個團隊解決了人造人體器官的發育涉及的最大難題之一。該團隊用3D打印機來生成包含未成熟血管的人體組織。在這一成功的鼓勵下,研究人員現已啟動一個頗具規模的項目,意在生成功能完善的打印腎。

詹妮弗·劉易斯(Jennifer Lewis)是哈佛大學生物工程教授,她在麻省理工學院科技評論舉辦的世界新興技術峰會上發言時表示,制造功能完善的人體器官這一最終目的“確實是一項長期而又艱巨的任務”。

但她也補充說,她的團隊已經制造出未成熟的腎內結構(這一結構被稱為腎單位),取得重大進展。這些人造腎單位將使得藥物公司能夠快速篩查潛在藥物,可能還會幫助科學家更深入地了解腎。

為了制造出帶有血管的組織,劉易斯的團隊已經發明了新式3D打印油墨和噴嘴,使其能夠精確地打印多個材料。例如,這能打印出各種細胞和有助于連接細胞的材料。

其中一種油墨讓團隊得以在組織內制造隧道,而研究人員已在這些組織上布滿了血管細胞。劉易斯稱其團隊正在使用同一種方法來制造腎內有助于過濾血液的管結構。

劉易斯表示,團隊選擇專注于腎是因為腎占器官移植需求的80%,同時也是因為大量病患在尚未接受替代腎之前就死去。

其他研究團隊幾年來也一直在打印細胞薄片——細胞薄片會長成功能性組織。但這些努力都僅限于制作薄片;任何厚于半毫米的東西都意味著營養物質無法進入最內層的細胞,而廢物也無法排空。為了讓薄片厚一點,也為了最終生成完整的器官,研究人員需要設計籌劃一個血管網絡。

還有很多工作有待完成,劉易斯表示——包括整合不同細胞類型以生成功能性腎單位。制作完整的器官也將有賴于制造出更復雜的形狀和結構。例如,在腎里,你需要制作可以分枝成小血管的血管——包括極細的毛細血管,這很可能超出現有的所有打印技術。


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