只能通过生物技术才有可能模仿肺部的3D打印气囊是怎样的人体组织和器官是复杂的结构,对于3D打印器官组织而言,3D打印技术或可使肾脏细胞再生,「特拉维夫大学」研究人员公布了器官移植领域的重大突破:研究人员使用3D打印技术打印出全球首个完整心脏,而人体器官理论上最简单的想法是通过人体干细胞技术人工培育人体器官,研究者希望在十年内使用该技术打印器官来代替异体器官移植,我们看到了第一个由人体组织制成的3D打印心脏,最后研究人员表示:虽然3D打印器官非常有前景。
用3D打印可替换人体器官吗
某些新材料可以打印一些替代类的骨骼,但是3D打印属于先进制造技术,而人体器官理论上最简单的想法是通过人体干细胞技术人工培育人体器官,比如在老鼠的身上培育出人的耳朵?,但这属于生物工程技术,和3D打印不是一个路数,所以3d打印的某些生物材料本质上属于这种先进制造技术的一种应用而已,他的应用领域远不止于此,主要应用在机械领域,而人体器官的再造属于生物技术,人体器官是一个个细胞组成的,而细胞是有活性的,3d打印技术无法实现大规模的细胞增值,更无法实现细胞的活性和实现细胞的定向分化,所以目前无法通过3d打印技术来生成人体器官,只能通过生物技术才有可能
模仿肺部的3D打印气囊是怎样的
人体组织和器官是复杂的结构,但科学家们正在努力弄清楚如何复制它们。今年早些时候,我们看到了第一个由人体组织制成的3D打印心脏。现在我们可以惊叹于3D打印的肺状气囊。
科学家正在应对制造功能性组织的挑战,这些组织可以吸收营养和氧气,然后处理废物。
由华盛顿大学和莱斯大学的生物工程师领导的一个研究小组开发了一种开源技术,用于生物打印组织“具有与人体血液、空气、淋巴和其他重要液体的自然通道类似的精细纠缠的血管网络。”
视频显示了模仿肺部的气囊的3D打印比例模型。空气被泵入囊中以模仿呼吸,同时血液流过囊周围的网络。微型系统为红细胞提供氧气。研究人员本周在《科学》杂志上发表了他们的研究成果。
3D打印技术称为投影立体平版打印术,其使用“投射光和光反应树脂来制造固体物体”。
研究小组发现,可以使用常见的食品添加剂,特别是食用黄色5号,以帮助制作模仿血管系统的复杂结构,如视频片段所示。对于3D打印器官组织而言,无毒食品染料比可能致癌的化学品更好。
工程师希望这种生物打印技术能够加速更换器官和组织的发展,让我们更接近我们一直在等待的医疗未来。
以色列专家研发,首个自体组织3D打印心脏成功,肾脏也可以打印吗
据权威流行病学统计数据显示:
我国约有慢性肾脏病患者1亿3千万,尿毒症患者100-200万,接受血液透析及腹膜透析的患者却仅仅只有60万,进行肾移植的患者更是少之又少。
随着糖尿病、高血压等慢性病的高发,尿毒症的后备人群也在逐渐庞大。
虽然透析可以维持尿毒症患者的生命,但也严重影响透析肾友的生活质量。因此,各国医学及科学家们一直在器官移植领域深耕,期待研发出更高科技的“人工器官”。
庆幸的是,器官移植相关研究的确一直在进步。
利用自体组织3D打印心脏成功,肾脏或可再生。
4月15日,「特拉维夫大学」研究人员公布了器官移植领域的重大突破:
研究人员使用3D打印技术打印出全球首个完整心脏。打印的材料来源于自体细胞及组织,该心脏大小与兔子心脏类似,下一步是培养其泵血等功能并进行动物移植。
什么是3D打印技术?
3D打印也叫做三维打印,最早由Charles W. Hull在1986年提出,可以通过复杂的技术将薄材料层层印刷,形成一个立体的三维结构。
也就是说,3D打印可以打印出一个完整的物品,比如塑料娃娃;甚至是某个人体器官,比如肾脏或心脏。
目前,3D打印正应用于再生医学,以满足组织和器官移植的需要。
此次,「特拉维夫大学」的首个3D打印心脏,就利用了这一技术。
从患者体内提取大网膜组织,同时将细胞与基质分离。
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将基质加工成个性化的水凝胶。
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将细胞重编程为多能干细胞,然后分化成心肌细胞和内皮细胞。
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随后封装在水凝胶中,产生用于印刷的生物“墨水”。
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将生物墨水打印到工程血管化斑块和复杂的细胞化结构中。
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最终得到自体组织,移植回患者体内,修复或替代受损器官。
我们都知道,肾脏细胞无法再生,肾功能一旦受损,就只能维持或替代治疗。3D打印技术或可使肾脏细胞再生。
研究者希望在十年内使用该技术打印器官来代替异体器官移植。这将有助于缓解异体移植的紧缺性及降低排斥风险。
最后研究人员表示:虽然3D打印器官非常有前景,但仍存在若干挑战。
我们一起期待。
有望最快临床应用的人工肾——可穿戴式人工肾
目前,我们期待的人工肾脏,主要包括3种,分别是可穿戴式人工肾、植入式人工肾,以及猪器官移植到人体内,而有望最快投入临床应用的人工肾,当属可穿戴式人工肾。
可穿戴人工肾,相当于一台小型血液透析机,肾友可以带着它自由走动,不必像传统透析机一样,必须在血液透析中心进行。
这项装置由西雅图华盛顿大学主要研发,已经通过了美国药监局(FDA)批准,进行了人体试验,并在2016年6月将结果发表在美国著名期刊《JCI insight》上,是最有可能和最快应用至临床的人工肾。
无论如何,人工肾已经离我们越来越近,不管是可穿戴式人工肾,还是3D打印肾脏,都值得我们去期待。
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参考文献:
3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts
From portable dialysis to a bioengineered kidney
3D bioprinting of tissues and organs
A wearable artificial kidney for patients with end-stage renal disease