世界首顆用人體細胞 3D 列印的心臟誕生 可如活體跳動

過去,人造器官都大多為合成材料以及其他非源自患者的材料合成,這次列印心臟是來自患者身上取下的網膜組織所造,也就是列印的成品不會在器官移植時與人體產生任何的排斥反應!
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3D 列印技術越來越先進,過去有不少應用在醫療上的案例,不只是實現模組結構,還能因應更複雜的內部結構,兩年前瑞士的研究員首次用 3D 列印技術印出首顆可跳動人工心臟,英國的科學家成功用3D列印技術結合「生物墨水」(bio-ink)打造出人類角膜。

近日,世界首顆用人體細胞 3D 列印的心臟誕生了,本週以色列特拉維夫大學在綜合科技期刊《Advanced Science》上發表論文,展現這項突破性的技術發展。

這顆心臟相當精巧,和兔子心臟大小差不多,長度約兩公分卻已涵蓋細胞、血管、心室和腔室,還有其他支撐結構,已可實現如活體心臟的跳動,和過去沒有血管或其他組織的列印心臟相比有了大幅的進步。

過去,人造器官都大多為合成材料以及其他非源自患者的材料合成,然而,據本次論文內容,列印心臟是來自患者身上取下的網膜組織所造,也就是列印的成品不會在器官移植時與人體產生任何的排斥反應。

首先,在列印過程中,會將網膜組織分離成細胞和基質兩部分,透過重新編程,網膜中分離出的體細胞會再次回歸可以分化的多能幹細胞。接著在誘導下,多能幹細胞重新分化構成心臟主體的心肌細胞與構成血管的內皮細胞。他們將分別置於水凝膠中培養,產出 3D 列印所需的原料與生物墨水。

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研究人表示,目前的技術可實現的僅在微型細胞,不過即便是要做成人類大小的心臟也會使用相同技術,接著要思考的問題是如何將血管相連與人體合而為一。

雖然與真正替代人體心臟還有一大步,但是以目前的技術若是應用在其他器官或是作為心臟修補都相當有機會。研究人員最終目標是為移植創造功能性器官,也許在 10 年內,器官列印機就可以真正在醫院使用。

核稿編輯:Mia

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