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2016年10月19日 星期三



3D打印的器官不稀奇,会生长的人造血管见过吗?

血管植入本不是一項太難的手術,然而對於兒童而言,隨著不斷長大,人造血管卻還是保持著原來的大小。

目前,3D 列印人造組織甚至器官,並進行移植的手術,也已經逐步運用於人體實驗中,比如在 2014 年的時候,德國 Fraunhofer 機構,就曾以 3D 噴墨法加雷射處理,成功製造出人造血管。

3D打印的器官不稀奇,会生长的人造血管见过吗?
不過,3D 列印器官還面臨一個重要的難題是,現在大多數組織或器官是通過「細胞+粘合劑」混合打印的,但現在無法長時間粘合在一起,且它是否能在人體內順利發揮功效,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及血液的重任,因此印難度更是加大了不少。

由於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複診,多有不便。

要是血管植入後能自己生長就好啦。如今這個美夢可要成真了。

近日,明尼蘇達大學成功研發了能自己生長的血管,並在小羊身上成功試驗。這項研究成果發佈於今年 9 月的《Nature Communications》雜誌上。

生物工程學博士 Robert Tranquillo 表示,「這或將是醫學界首次擁有一種在植入人體後,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。」

根據研究說明,研究人員先把羊皮細胞放在一條特殊的管子上,並將營養物質輸送到管子附近,使細胞能汲取養分生長。有了管子的附著,細胞便形成了一定的形狀,其中的蛋白質便會沈澱在細胞周圍。

隨後,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」。而研究人員先將三隻五周大的小羊心臟到肺部的血管切除,然後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,並逐漸融為一體,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。當小羊一週歲時,體積已經比手術時長大了4-5倍。

研究人員將這些人造血管,再次從小羊體內取出時,發現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,無疑可以有利於生物研究,在人造血管領域的發展,同時也能幫助更多的兒童免受手術之苦。而對於生物 3D 印市場而言,或許也是機會所在。

via  twin-cities

                                                                                                                                                                                                                            

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