资料下载
资料下载 您现在的位置: 优博登录 > 资料下载

3D打印心脏 指日可待

  加入日期:2019-09-27 14:12    点击量:4590
优博登录讯:

《科学》(Science)期刊二日刊登的最新论文显示,美国卡内基美隆大学(CMU)科学家以胶原蛋白当作3D生物打印“生物墨水”,搭配该校研发的“自由型态可逆嵌入悬浮水凝胶”(FRESH)等突破性技术,成功打造出具有功能的心脏瓣膜,有朝一日可望以3D生物打印制造出具有帮浦作用的整副心脏。

3D生物打印技术运用3D生物打印机,制造出细胞外基质(ECM),再将细胞种入这个细胞支架中,使细胞得以生长;打印支架时须有“生物墨水”,它是细胞与维生物质混合的液体基质。过去打印成果多因组织保真度太差及分辨率过低,以致失败收场。以色列科学团队四月也曾公开一副3D生物打印的完整心脏组织含血管,当时“生物墨水”取自人体网膜组织,可惜那颗心脏虽可跳动,却没有帮浦作用。

CMU教授范柏格(Adam Feinberg)表示,该成果证明了3D生物打印技术与FRESH搭配胶原蛋白,可做出心脏瓣膜,进而成就一颗有功能的心脏︰鉴于人体各组织皆有胶原蛋白存在,加上它也是细胞外基质重要组成成分,因此成了这次打印的“生物墨水”,层厚廿微米的高分辨率,也远胜于一般塑胶3D打印规格。胶原蛋白就在FRESH技术的胶状支撑物中层层叠叠打印凝固,接著种入活细胞与微血管,胶状容器则在仿体温的室温中快速融解,留下丝毫无损的打印成品。

虽然尚未置入动物体内测试,但研究人员以核磁共振成像(MRI)扫描了患者的心脏瓣膜,并打造一个仿真人体压力与血流速度的操作台,结果出现同步搏动和心脏瓣膜开合,确认打印作品确实能发挥作用。

此研究成果的新技术精密度虽超乎以往,但范柏格认为仍有待精益求精;依他之见,这项技术日后最有机会先用在修补出问题的器官,例如因心脏病发而失去功能的心脏或退化的肝脏。自由时报0802