上圖為人造耳垂
在“人造器官”領域,又有了重大突破!哈佛大學的科研人員表示他們已經有能力制造一些帶著血管的人體組織,而采用的方式就是 3D 打印!
材料學家珍妮弗·路易斯(Jennifer Lewis)帶領團隊制造出來一塊人體組織來,其中包含了皮膚的細胞,生物性的材料,里面還有一些與血管相像的結構。《Advanced Materials》期刊最先報道出來該新聞。這是人們第一次用 3D 打印技術獲得功能性的“血管”,嵌在復合的,排列好的細胞結構中。
在近幾年,科研人員在人造器官及組織的領域中成果頗豐。比如從某個病人自身細胞中培育出來的氣管,已經被用在臨床治療上。在更多初步實驗中,科學家們已經證明了只要擁有一定的培養(yǎng)環(huán)境,能夠使得干細胞成長為自我有機生長的生物結構,比如一塊不斷生長的大腦,一小片兒肝臟,或者部分眼睛的組織。但不管他們采取的方式是怎么樣的,所有要達到“人造生物組織自發(fā)展”的項目都遭遇到了一個難題,即要制造更加復雜的人體組織,都缺少一個必不可少的部分:“血管”。
路易斯的團隊現如今解決了這個難題,他們通過 3D 打印技術,“打印”出來一組網狀的細胞,然后用“墨水”來建造那些中空的,與血管相像的管道。以“凝膠”為基礎的這種“墨水”,由蛋白質,和其他人體內環(huán)繞細胞的生物性分子組成,要么來自老鼠或者人類皮膚的細胞。這些墨水具有足夠的黏性,能夠在被打印機打印出來后,還保持它們的結構。
值得說的是,“墨水”以充滿想象力的方式創(chuàng)造了中空管道。它在室溫下,像果凍一樣結構保持穩(wěn)定。但是當溫度下降,它就徹底溶解掉了,這樣就留下了中空的管道,形成完全類似于血管一樣的結構,而細胞,也能完全充斥在這樣的“血管”中了。
真的為病人制造替代性的組織或者器官,看起來還是遙遙無期。但是這個團隊已經在朝這個目標前進了。路易斯表示:“我們認為目前取得的進展,至關重要。我想它將帶領我們最終實現人造器官!
3D 打印出來的管道最小的地方直徑為 75 微米,這與那些真正負責輸送營養(yǎng)和排出垃圾的毛細血管相比,還是大很多。現在人們希望 3D 打印技術能夠將完整的血管結構置入到人造器官中,這些更為細小的血管將與其他人體組織一道生長。