多亏了不断进步的3D打印技术,科学家们终于找到了为患者制造自体器官和假体的方法。但你知道吗,正是改装的3D打印机使这一切成为可能?
在2019年,一组来自特拉维夫大学的科学家成功使用患者的细胞打印出了一颗人类心脏。所使用的生物材料据称完全匹配患者的免疫、细胞、生化和解剖特性。
什么是3D生物打印?
3D打印是一种制造方式,使用人体细胞和其他生物相容材料作为墨水或生物墨水,逐层打印活体结构,模拟自然生命系统的行为。
这些生物打印结构常用于研究特定器官在体外的工作方式。生物打印系统的几何形状与自然器官非常相似,在组织工程和生物工程领域的应用更为精准。生物打印工艺同样被用于药物研发。
不久的将来,生物打印将用于临床应用,如皮肤移植、骨移植、植入物、生物医学设备,甚至是3D打印器官。(来源:Allevi by 3D Systems)
3D打印器官如何拯救生命?
目前有成千上万的患者在等待器官移植以延长生命,但由于全球器官短缺和供体数量有限,许多患者在获得移植前就不幸去世。虽然组织工程仍是新兴领域,生物医学工程师正通过3D打印的器官结构——充当支架的形式——开发革命性解决方案,以帮助再生受损组织。
这项技术的背后最终将实现人工器官的制造,取代对活体器官移植的需求。(来源:The Conversation)
3D打印心脏
在2019年,特拉维夫大学的研究人员成功使用患者的细胞3D打印出一颗心脏。这是3D生物打印领域的重大突破。
这是首次在任何地方成功地设计并打印出完整的心脏,包含细胞、血管、心室和腔室。此阶段,我们的3D心脏体积很小,只有一只兔子心脏的大小。但更大的成人心脏也需要相同的技术。工程材料的生物相容性对于消除植入物排斥风险至关重要,而这种风险会危及此类治疗的成功。细胞需要形成泵血功能;它们目前可以收缩,但我们需要它们协同工作。也许十年后,世界顶级医院将配备器官打印机,这些手术将成为常规操作。
塔尔·德维尔教授,分子细胞生物学与生物技术,特拉维夫大学
心脏的生物打印涉及采集患者腹部器官周围的脂肪组织。研究团队随后将组织中的细胞与细胞外基质分离。随后,这些细胞被编程为干细胞,并具备分化为心脏细胞的能力。随后,将基质加工成水凝胶,作为生物墨水使用。






