胚胎干細(xì)胞首次成功用于3D打印

“當(dāng)你需要腎移植時(shí)，將會(huì)獲得一個(gè)為你量身而作的3D打印器官�！彪S著3D打印技術(shù)在細(xì)胞打印領(lǐng)域的不斷發(fā)展，這一愿景已經(jīng)離我們越來越近。目前，蘇格蘭科學(xué)家已經(jīng)使用人類細(xì)胞3D打印出了世界上第一個(gè)人造肝臟組織。

赫瑞瓦特大學(xué)研究小組成員展示人工肝臟細(xì)胞

　　研究發(fā)現(xiàn)，與藥物開發(fā)部門目前正在使用的技術(shù)相比，3D培養(yǎng)的細(xì)胞生理表現(xiàn)很不相同。愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了基于瓣膜的細(xì)胞打印過程，可以按特定的模式打印細(xì)胞，每液滴中能夠提供低至2 NL或小于5個(gè)的細(xì)胞。3D打印的人造肝臟組織“對(duì)于藥物研發(fā)非常有價(jià)值，因?yàn)樗鼈兛梢愿�確切地模擬人體對(duì)藥物的反應(yīng)，有助于從中選擇更安全、更有效的藥物�！�

　　打印過程中關(guān)鍵的挑戰(zhàn)之一就是打印機(jī)噴嘴的研發(fā)。噴嘴必須更具可控性，并且用力輕柔，以保護(hù)細(xì)胞和組織活力。最近，赫瑞瓦特大學(xué)開發(fā)了一種基于瓣膜的雙噴嘴打印機(jī)（如下圖所示），已經(jīng)過驗(yàn)證，可打印高度活細(xì)胞，包括用于組織再生的首例人體胚胎干細(xì)胞打印。

細(xì)胞打印系統(tǒng)的方案圖

　　Will Shu博士帶領(lǐng)赫瑞瓦特大學(xué)的研究小組開展這個(gè)十萬英鎊的項(xiàng)目，與中洛錫安郡的Roslin Cellab公司密切合作。該公司與制藥和生物技術(shù)機(jī)構(gòu)合作，旨在推動(dòng)干細(xì)胞產(chǎn)品的商業(yè)化。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是制造出微型人類肝臟組織。

　　目前測試新藥物的過程，往往使用大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。這不是理想的做法，因?yàn)椴粌H成本昂貴，而且不太可能準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出人體器官對(duì)其的代謝能力和毒性反應(yīng)。

　　研究人員希望人工肝臟可以取代動(dòng)物試驗(yàn)，用于制藥公司的新藥測試，提供更快的結(jié)果反饋，同時(shí)顯著降低臨床試驗(yàn)的成本。

　　“革命性的新藥需要10-15年的時(shí)間進(jìn)入市場，投資成本超過100億美元，”Will Shu博士說�！　　皩�(shí)際上，人體器官切片可以使研發(fā)周期減少至10年以下，關(guān)鍵的是成本可減半。新藥物可進(jìn)行潛在肝毒性的測試，因此這將有利于所有的疾病�！�

　　　　研發(fā)人工肝臟的過程非常困難，因?yàn)樗�由許多不同類型的細(xì)胞和復(fù)雜的血管結(jié)構(gòu)組成，向身體提供營養(yǎng)。研究人員希望通過3D細(xì)胞打印和干細(xì)胞分化，制造沒那么復(fù)雜的1mm迷你肝臟。他們認(rèn)為兩三年后能制造出活體器官。

　　　　該項(xiàng)研究由蘇格蘭大學(xué)物理學(xué)聯(lián)盟（SUPA）INSPIRE項(xiàng)目贊助。