重大医学突破！全球首例3D打印心脏

全球首例3D打印心脏

据多家媒体报道获悉，以色列一个团队的研究人员用革命性的3D打印技术，利用取自病人自身的人体组织，打印出了全球第一个完整的心脏。

研究人员将这项成果称为“重大医学突破”，并成功提高了移植的可能性。

首次成功打印出完整心脏

当地时间周一，特拉维夫大学的一个研究小组公布了上述成果，这是用病人自己的细胞和生物材料制成的。

该项目负责人、特拉维夫大学分子微生物和生物技术学系的副教授塔尔·德维尔表示，“这是第一次有人成功地设计并打印出了充满细胞、血管、心腔的完整心脏。过去人们已经成功地用3D打印技术打印出了心脏的结构，但不是用的细胞或血管。”

此外，接受人体工程组织(Tissueengineering，是指利用生物活性物质，通过体外培养或构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术)或其他植入物的患者经常需要接受免疫抑制剂的治疗，这可能危及患者的健康。但有了上述特拉维夫研究人员的突破，“患者将不再需要一直等待或服用药物来防止排斥反应。相反，这项技术能将患者所需的器官打印出来，且能为每个病人量身定做。”特拉维夫大学在一份声明中写道。

记者注意到，其实在2018年11月，特拉维夫大学的研究人员就表示，他们创造了首个完全适用于人体的组织植入物，该植入物利用患者自己的生物材料和细胞进行工程设计，当时的这项成果就为今天的3D打印心脏铺平了道路。终于在约5个月后，他们成功地打印出了全球首个3D打印的完整心脏。

3d打印心脏可以用吗

什么是生物3D打印?

细胞及器官打印的概念是美国Clemson大学Thomas Boland教授于2000年左右提出的，2003年Boland、Mironov等在著名国际生物杂志Trend in Biotechnology(《生物技术趋势》)上发表《器官打印：计算机辅助的、基于喷墨的3D组织工程技术》一文，第一次全面系统地阐述了“器官打印”这一革命性概念。

打印器官应用还需20年?

2015年8月《中国器官捐献指南》首次发布，称全国每年约有30万患者因器官功能衰竭等待着器官移植，但每年器官移植手术仅为1万余例。

如果器官可以打印出来，将完美解决供体短缺问题。那么，现在既然已经可以打印人体组织，是否意味着用于临床仅一步之遥?

现在来想象一下生物3D打印机打印器官的过程。首先，它需要原材料，也就是人体细胞。由于每个器官都是由许多不同的细胞组成的，那么就要先提取出干细胞，并通过生物化学手段，使它们分化成不同类型的其他细胞。随后，对某个受体进行非常精确的测量，以保证打印出来的器官能与其匹配。接下来开动生物3D打印机，让细胞去到该去的地方，并用特制的“胶水”让它们粘在一起。再次，将打印成型的器官放入培养箱中，让不同种类的细胞互动起来完成有机结合并发挥生理功能。最终，被移植入人体。

而为了实现上述的过程，至少要解决以下问题：用于打印的生物3D打印机如何制造?由于干细胞具有演变成肿瘤细胞的风险，如何避免体外分化诱导技术的安全隐患?如何保证受体的数据收集精确到能够设计出完全与之相匹配的器官结构?作为细胞生长支架的特制“胶水”用什么材料合适?如何让细胞在体外仍能一直保持活性?要设计出怎样的环境才能完全模拟人体内环境?又如何对打印出来的器官进行功能训练使其符合移植标准?如何使打印出来的器官与身体的其他组织相结合?