先天性心臟疾病兒童福音 3D打印的人造血管會生長
不過,3D打印器官還面臨一個重要的難題是,現(xiàn)在大多數(shù)組織或器官是通過“細胞 粘合劑”混合打印的,但現(xiàn)在無法長時間粘合在一起,且它是否能在人體內順利發(fā)揮功效,還有待考量。而血管和器官組織相比,體積細微且長,呈中空狀,還需要承擔運輸營養(yǎng)及血液的重任,因此打印難度更是加大了不少。
由于材料無法隨著人體的生長而變化,患有先天性心臟疾病的兒童們如果做過類似的植入手術,就得在成長期間再進行五到七次手術,以確保血管連接正常。這樣一來不僅花費巨大,而且也需要進行定時復診,多有不便。
要是血管植入后能自己生長就好啦。如今這個美夢可要成真了。
近日,明尼蘇達大學成功研發(fā)了能自己生長的血管,并在小羊身上成功試驗。這項研究成果發(fā)布于今年9月的《Nature Communications》雜志上。
生物工程學博士Robert Tranquillo表示,“這或將是醫(yī)學界擁有一種在植入人體后還能自行生長的材料。在未來,有心臟疾病的兒童就能以一次性手術代替多次血管植入手術了。”
根據(jù)研究說明,研究人員先把羊皮細胞放在一條特殊的管子上,并將營養(yǎng)物質輸送到管子附近,使細胞能汲取養(yǎng)分生長。有了管子的附著,細胞便形成了一定的形狀,其中的蛋白質便會沉淀在細胞周圍。
隨后,研究人員會把細胞去除,留下的便是蛋白質支架,也就是準備植入小羊體內的“血管”。而研究人員先將三只五周大的小羊心臟到肺部的血管切除,然后將這些人造血管植入。結果顯示,這些蛋白質支架會慢慢被小羊的細胞包裹,并逐漸融為一體,隨著小羊的成長而長大。在實時跟蹤的過程中,小羊一直保持健康狀態(tài)。當小羊一周歲時,體積已經(jīng)比手術時長大了4-5倍。
研究人員將這些人造血管再次從小羊體內取出時,發(fā)現(xiàn)它們的長度和寬度的確長大了50%,而功能與正常血管無異。
這一成功實驗無疑可以有利于生物研究在人造血管領域的發(fā)展,同時也能幫助更多的兒童免受手術之苦。而對于生物3D打印市場而言,或許也是機會所在。
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